銀河系為什么會自轉(zhuǎn)?最新發(fā)現(xiàn):星系旋轉(zhuǎn)的方向取決于質(zhì)量!

天文學(xué)家發(fā)現(xiàn),星系旋轉(zhuǎn)的方向取決于質(zhì)量。一組天體物理學(xué)家分析了1418個星系,發(fā)現(xiàn)小星系很可能在與大星系不同的軸上旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)是根據(jù)每個星系最接近的“宇宙網(wǎng)”(宇宙中最大的結(jié)構(gòu))來測量的。

宇宙網(wǎng)是巨大的線狀結(jié)構(gòu),由大量物質(zhì)組成,包括星系、氣體和暗物質(zhì)(模型暗示)。它們可以有5億光年長,但只有2000萬光年寬。在它們最大尺度上,這些細(xì)絲將宇宙分成一個巨大的引力連接晶格,點綴著巨大的暗物質(zhì)空洞。

首席研究員夏洛特·韋爾克(Charlotte Welker)解釋說:值得注意的是,宇宙網(wǎng)長絲的“脊椎”在很大程度上是星系遷移的高速公路,許多星系在這個過程中相遇和合并”夏洛特·韋爾克是ASTRO 3-D研究員,最初在國際射電天文學(xué)研究中心(ICRAR)工作,現(xiàn)在在加拿大麥克馬斯特大學(xué)工作。Astro 3-D是ARC全天文天體物理學(xué)卓越中心,總部設(shè)在澳大利亞。這些宇宙網(wǎng)細(xì)絲就是為什么宇宙看起來有點像蜂窩,或者宇宙航空巧克力棒。

利用澳大利亞Anglo-Australian Telescope(AAT)的悉尼-AAO多對象積分場光譜儀(SAMI)收集的數(shù)據(jù),第二作者和ASTRO 3-D首席研究員、悉尼大學(xué)Joss Bland-Hawthorn教授等研究人員研究了每個目標(biāo)星系,并測量了自轉(zhuǎn)與最接近的宇宙網(wǎng)細(xì)絲關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)較小的傾向于與細(xì)絲直接對齊旋轉(zhuǎn),而較大的傾向于以直角旋轉(zhuǎn)。排列從第一個變化到第二個,因為星系被引力拉向燈絲的脊柱,與其他星系碰撞并合并,從而獲得質(zhì)量,韋爾克博士將這種現(xiàn)象比作在朋友的陪伴下溜冰。

翻轉(zhuǎn)可能是突然的,與另一個星系合并可能是它所需要的一切。想象一下,你正在追趕一位朋友,如果你抓住朋友的手,而你還在更快地移動,你們都會開始沿著垂直軸旋轉(zhuǎn)——垂直于你的水平路徑旋轉(zhuǎn)。然而,如果一只小貓(一種輕得多的東西)追趕你的朋友并跳到她身上,她可能不會開始旋轉(zhuǎn),這將需要很多貓一次跳到她身上來改變她的輪換。來自悉尼大學(xué)的合著者、同樣是ASTRO 3-D首席研究員的斯科特·克魯姆(Scott Croom)說:這一結(jié)果提供了對宇宙深層結(jié)構(gòu)的洞察。

幾乎所有的星系都在旋轉(zhuǎn),這種旋轉(zhuǎn)是星系形成的基礎(chǔ)。例如,大多數(shù)星系都是平坦的旋轉(zhuǎn)圓盤,就像我們的銀河系一樣。研究結(jié)果有助于我們理解星系的自轉(zhuǎn)是如何跨越宇宙時間建立起來的。一種名為赫克托(Hector)的新儀器將于明年安裝在盎格魯澳大利亞望遠(yuǎn)鏡上,這將使該領(lǐng)域的研究得到顯著擴(kuò)展。也將能夠深入研究這種自旋排列的細(xì)節(jié),以更好地理解其背后的物理原理。銀河系的自旋與最接近的宇宙絲很好地對齊,但屬于中等大小星系的一類,總的來說,沒有明顯的傾向于平行或垂直自旋。
博科園|研究/來自:Science in Public
參考期刊《皇家天文學(xué)會月刊》
DOI: 10.1093/mnras/stz2860
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