研究表明銀河系沒有混合均勻

圖中銀紅色部分為銀河系中原始?xì)怏w的藝術(shù)描繪。(圖片來源:UNIGE /馬克·A. 嘉里克博士)

這項(xiàng)新研究特別關(guān)注了金屬元素在銀河系的分布——這里所講的金屬實(shí)際上指除了氫和氦以外的所有元素，即使這些元素本身是氣體形態(tài)，天文學(xué)家也把它們看成金屬?？茖W(xué)家在研究中使用了哈勃太空望遠(yuǎn)鏡和智利的超大望遠(yuǎn)鏡來繪制銀河系塵埃中的金屬分布圖，以期完善星系演化歷程的模型。

“100多億年前，銀河系形成之初的時(shí)候，星系里是沒有金屬元素的?！比鹗咳諆?nèi)瓦大學(xué)(University of Geneva)的天文學(xué)家、主導(dǎo)這項(xiàng)研究的安娜麗莎·德西亞(Annalisa De Cia)在文章中指出，“是恒星的持續(xù)作用產(chǎn)生了金屬，星系空間因此有了金屬元素?！?/p>

形成金屬的原因是發(fā)生在恒星內(nèi)核深處的原子聚變，原子聚合在一起形成越來越重的元素，慢慢變得比鐵還重。當(dāng)并非所有恒星在耗盡了支持這一聚變反應(yīng)的物質(zhì)時(shí)都會發(fā)生爆炸，但一旦爆炸發(fā)生，恒星中產(chǎn)生的金屬元素就會被拋灑到宇宙空間去。然后，這些金屬元素理論上應(yīng)該和星系的其他物質(zhì)混合在一起。

文章中提到，傳統(tǒng)上的科學(xué)模型認(rèn)為混合過程是非常有效的，但經(jīng)過最近對25顆恒星附近的塵埃進(jìn)行的觀測表明，情況可能并非如此。事實(shí)恰恰相反，各區(qū)域的金屬含量存在明顯差異。

因此，研究人員表示，科學(xué)界可能需要重新評估他們對銀河系演化的理解。

銀河系[a]是我們太陽系所在的星系。它的名字來源于從地球上看到的樣子：浩瀚夜空中肉眼無法分辨的恒星組成的模糊光帶?！般y河”一詞由拉丁語via lactea翻譯而來，源自希臘語γαλακτικ?? κ?κλο? (galaktikos kyklos)，意思是“乳白色的圓圈”?[20]?[21]?[22]。從地球上看去，銀河系就像一條帶子，這是因?yàn)槲覀兪菑乃鼒A盤狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)部看出去的。1610年，伽利略首次用望遠(yuǎn)鏡觀測到構(gòu)成光帶的單個(gè)恒星。直到20世紀(jì)20年代早期，大多數(shù)天文學(xué)家都認(rèn)為宇宙中所有的恒星都在銀河系里[23]。1920年天文學(xué)家哈羅?沙普利（Harlow Shapley）和赫伯?柯蒂斯（Heber Curtis）之間的著名爭論之后[24]，埃德溫?哈勃（Edwin Hubble）的觀測表明，銀河系只是宇宙眾多星系之一。

銀河系是一個(gè)棒旋星系，估計(jì)可見直徑為10萬到20萬光年。最近的模擬表明，銀河系的暗物質(zhì)盤（部分可見恒星也包括在內(nèi)）的直徑可能達(dá)到近200萬光年[12][13]。擁有數(shù)個(gè)衛(wèi)星星系的銀河系是本星系群的一部分，而本星系群屬于室女座超星系團(tuán)，室女座超星系團(tuán)本身又是拉尼亞凱亞（Laniakea）超星系團(tuán)的組成部分[25]?[26]。

據(jù)估計(jì)，銀河系里有1000億到4000億顆恒星[27][28]和不少于這個(gè)數(shù)量的行星[29][30]。太陽系距離銀河系中心約27000光年[3]，位于螺旋狀的獵戶座臂內(nèi)緣上。銀河系中心10000光年范圍內(nèi)的恒星形成了一個(gè)核球，和從這個(gè)核球處輻射出來的一個(gè)或多個(gè)棒。銀河系中心是一個(gè)被稱為人馬座A*的強(qiáng)射電源，它是一個(gè)質(zhì)量為4.100(±0.034)萬個(gè)太陽質(zhì)量的超大質(zhì)量黑洞。

銀河系中心往外很大范圍內(nèi)的恒星和氣體以大約每秒220公里的速度運(yùn)行。恒定的旋轉(zhuǎn)速度與開普勒動力學(xué)定律相矛盾，這表明銀河系大部分的質(zhì)量（約90%）[31][32]是望遠(yuǎn)鏡看不見的，它們既不發(fā)射也不吸收電磁輻射。這種推測出來的物質(zhì)被稱為“暗物質(zhì)”[33]。太陽系所在半徑的旋轉(zhuǎn)周期約為2.4億年[17]。銀河系作為一個(gè)整體在以大約600千米/秒的速度相對于銀河系外的參照系移動。銀河系中最古老的恒星幾乎與宇宙本身一樣古老，因此很可能是在大爆炸后不久的黑暗時(shí)代形成的[34]。

BY:?Meghan Bartels

FY:?Renee

如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán)，請?jiān)谧髌钒l(fā)布后聯(lián)系作者刪除

轉(zhuǎn)載還請取得授權(quán)，并注意保持完整性和注明出處