圖:銀河系波紋狀的長擺臂
想象一下,如果銀河系是由1000億顆恒星構成的扁平狀的平靜水池,現在有人向這個水池投下一顆睥睨4億顆太陽大小的石頭,瞬間打破了水面的平靜。由此產生的能量波穿過整個銀河平面,蕩漾起銀河系中的恒星,使其陷入長久的無序中難以平靜。
天文學家懷疑,類似這樣的情況或許真的在宇宙中發生過,而且在過去的幾十億年中發生了不僅一次,而是好幾次。
皇家天文學社刊日前刊發了這一研究成果。相關研究人員解釋道,距離我們較近的類銀河系星座——人馬座可能曾經兩次與銀河系相撞,導致銀河系中的恒星以不同的速度發生振蕩。
通過分析太空署蓋亞空間探測器獲取的數據,研究人員比較了銀河系中200多萬顆恒星的運行速度,尤其是位于銀河系邊緣位置的恒星運行速度。研究人員發現了一個神秘的波紋,或者說振蕩似乎在擠壓著銀河系中的恒星。
保羅.麥克米蘭是瑞士羅德大學的天文學家,也是此次研究成果的作者。他在一篇翻譯文本中表示:“我們可以看到,這些恒星在以不同的速度搖晃前進。”
雖然研究人員將這一研究過程稱為“銀河地震學”,但是研究團隊仍構建了一個模型,以解釋這一導致銀河恒星不協調的波紋效應。他們認為,這一波紋也是幾百萬年前便以形成,那時,人馬座星云與銀河系擦身而過。麥克米蘭說:“這一過程有點像扔一塊石頭到池塘里。”或者,兩個星系可能在更早前也發生過碰撞,研究人員補充道。
此前,已有研究表明,人馬座或許曾與銀河系中心發生過碰撞并形成了波紋。而此次研究成果首次表明,那些波紋輻射了整個銀河系,影響了恒星的運行速度。研究人員在文中寫道,新的研究成果有助于完善銀河系以及人馬座長久以來充滿暴力的歷史。
當前,人馬座星云的質量預計是我們的太陽的400倍,但是與銀河系中約1.5萬億顆太陽產生的質量相比,這也僅僅是九牛一毛。科學家推測,人馬座星云以前的規模或許更大,但是與銀河系撞擊后,其規模下降了約20%。
受此沖撞影響,銀河系的形狀和規模也有所改變。2011年的一篇研究成果表明,銀河系擺臂或許便是與人馬座星云相撞的結果。此外,2020年的一篇研究分析了蓋亞探測器獲取的數據,指出銀河系與人馬座的相撞使得銀河系中的新恒星數量激增。
相關知識:
蓋亞(古希臘神話人物)即地球的擬人化。她是萬神之母,也是提坦巨神、巨人的母親,同時,她也是烏拉諾斯的妻子。她的羅馬名字叫“泰拉”。蓋亞是原始的萬神之母,也是提坦、提豐和許多其他孩子的祖先,因此,人們也稱她為大地之母。蓋亞也被認為是維持地球運行的力量之源。蓋亞與烏拉諾斯擁有很多孩子。
銀河星系(古稱銀河、天河、星河、天漢、銀漢等)[18],是一個包含太陽系[19]的棒旋星系。直徑介于100,000[20]至180,000光年[21]。
銀河星系大約擁有1,000億至4,000億顆恒星[22][23],和至少這個數量的行星[24][25]。太陽系位于距離銀河中心約 27,000 光年(8.3 kpc)的半徑處,位于獵戶臂的螺旋臂的內側邊緣,獵戶臂是氣體和塵埃的螺旋形聚集地之一。在太陽的位置,公轉周期大約是2億4,000萬年[15]。從地球看,因為是從盤狀結構的內部向外觀看,因此銀河系呈現在天球上環繞一圈的帶狀。在核心約10京公里的范圍內的恒星形成核球,并有著一或多根棒從核球向外輻射。銀河系中心處被標示為強烈的電波源,是一個超大質量黑洞,被命名為人馬座A*。在很大距離范圍內的恒星和氣體都以每秒大約220公里的速度在軌道上繞著銀河中心運行。這種恒定的速度違反了開普勒動力學,因而認為銀河系中有大量不會輻射或吸收電磁輻射的質量。這些質量被稱為“暗物質”[26]。宇宙中預計約95%是暗物質。銀河系預計會在40億年后和室女座星系相撞
銀河系有幾個衛星星系,它們都是本星系群的成員,作為室女超星系團的一部分,而后者又是拉尼亞凱亞超星系團的組成部分[27][28]。 相對于河外參考系,整個銀河系以大約每秒 600 公里(每秒 372 英里)的速度移動。銀河系中最古老的恒星幾乎和宇宙本身一樣古老,因此可能是在大爆炸之后不久的黑暗時期形成的[9]。
BY:Brandon Specktor
FY: 秋
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