銀河系發(fā)生彎曲?為什么會這樣?請看天文學家們的新假設
根據美國國家航空航天局(NASA)的說法,我們的星系正在與另一個星系相互碰撞
內容:一直以來,天文學家們認為銀河系是一個完美對稱的星系,具有扁平的螺旋邊緣,那么近年來的研究進展表明事實并非如此,銀河系外部發(fā)生了變形和扭曲。事實上,天文學家們多年來一直在探索導致銀河系變形的原因。而如今,一個新的假設正被討論:一次正在進行著的星系碰撞。
銀盤扭曲(銀盤:銀河系可見物質的主要部分,外形呈扁平圓盤狀。)
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銀河系是一個圍繞黑洞形成的棒旋星系,其中包括2000億至4000億顆恒星和至少1000億顆行星。然而,20世紀50年代后期,天文學家們已經觀察到銀河系的圓盤并不是平坦的。
事實上,銀盤似乎因各種潛在現(xiàn)象而彎曲和變形。各種各樣的理論被發(fā)覺出來以解釋其成因。比如:星系間磁場的影響,暗物質暈的影響等等......
今天,歐洲航天局(ESA)的研究人員提出了另一種假設:這是正在進行的星系碰撞的結果。
在《自然—天文學》雜志(Nature Astronomy)上發(fā)表的一項研究中,由位于都靈的意大利國家天體物理研究所的天體物理學家埃洛伊莎?波喬(Eloisa Poggio)帶領的一組研究人員測量了由歐洲航天局的蓋亞太空望遠鏡觀測到的1200萬顆恒星的運動。蓋亞是專為測量恒星的位置、距離和運動而設。然后,令人驚訝的是,天文學家發(fā)現(xiàn)銀河系的變形會隨著時間的推移而變動!這是旋進現(xiàn)象。這種變形將在600億到700億年內繞銀河系一周。然而,這種變形行進的速度太快了,不可能是由于星系間磁場或暗物質暈造成的。因此,天文學家們又找尋到一個更為有力的現(xiàn)象作為原因:星系碰撞。
衛(wèi)星星系的引力效應的結果(注:衛(wèi)星星系是收到引力影響而環(huán)繞另一個大星系的星系)
? 需要注意的是,由于觀測技術的進步,直到近幾年天體物理學家才可以開始模擬出銀河系外部的變形細節(jié)。正如埃洛伊莎?波喬(Eloisa
Poggio)解釋的那樣,“我們的銀河系為星系變形提供了一個獨特的案例研究,這要歸功于對銀河系恒星分布和運動學的詳細了解。
然而,由于缺乏運動學約束,我們銀河系扭曲變形的原因和動力性質仍不清楚?!?/p>
蓋亞任務已經提供了銀河系和其他星系碰撞的證據。因此,研究人員也關注到與另一個星系發(fā)生碰撞的可能性,特別是那些圍繞銀河系運行且比銀河系小得多的星系。這種碰撞可能正在發(fā)生,并且正在產生扭曲銀盤的波動。就像你把一顆小石子扔進水里,它會產生同心的漣漪。
被考慮的星系之一是人馬座,它已經幾次穿過銀盤,最終應該被銀河系完全吸收。然而,正如埃洛伊莎?波喬(Eloisa Poggio)解釋的那樣,我們沒有危險,因為“我們太陽系所在的位置,受到擾動的程度很低 ”。“我們的測量主要涉及銀盤的外部,距銀心52000光年,甚至更遠。”
相關知識
仙女座星系-銀河系碰撞(Andromeda–Milky Way collision)是預計四十億年后,在本星系群中兩個最大的成員星系──銀河系和仙女座星系之間發(fā)生的星系碰撞[1][2]。在星系碰撞的有關模擬研究中仙女座星系-銀河系碰撞常常被用來當作此類現(xiàn)象的范例[3]。事實上,在這種星系碰撞中星系中所包含的恒星等天體并不會真的發(fā)生物理上的碰撞接觸,因為星系本身是非常彌散的——作為距離太陽最近的恒星,比鄰星與地球間的距離也有太陽直徑的三千萬倍之遙。(如果太陽按比例縮小為一枚25美分硬幣大小,那么比鄰星則在700千米之外。)如果這個理論正確,那么在大約三十億年后仙女座星系內的恒星與氣體將能夠在地球上用肉眼看到[4]。
約37.5億年后兩星系的夜空圖
如果仙女座星系與銀河系發(fā)生了碰撞,兩個星系將在大約七十億年后最終合并為一個更大的橢圓星系。對于這一合并后星系的命名有多種提議,其中最廣為接受的是“Milkomeda”,亦即“銀河系”(Milky Way)和“仙女座星系”(Andromeda)的英文合稱[5]。要指出的是,現(xiàn)在還無法確定這場碰撞是否一定發(fā)生。仙女座星系相對于銀河系的徑向速度可以通過對星系中恒星光譜的多普勒效應的觀測來測量,但其橫向速度 (即自行運動的速度)無法直接測量。
這樣,雖然我們已知仙女座星系正以每秒120千米的速度向銀河系接近,但依然無法得知屆時它會和銀河系碰撞,還是錯過。目前對仙女座星系橫向速度的最佳估計是小于每秒100千米[6],這暗示著星系的暗物質暈將會發(fā)生碰撞,而星系盤則可能不會。歐洲空間局2013年發(fā)射的航天器蓋亞試圖透過測量仙女座星系中恒星的位置,精確測定仙女座星系的橫向速度[1]??臻g望遠鏡研究所的弗蘭克·薩默斯(Frank Summers)根據凱斯西儲大學克里斯·米霍斯(Chris Mihos)教授和哈佛大學的拉爾斯·赫恩奎斯特(Lars Hernquist)教授的研究,制作了描述這一預期事件的計算機圖像[7]。
BY: Maurine Briantais
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參考資料
1.WJ百科全書
2.天文學名詞
3.原文來自:https://dailygeekshow.com/galaxie-collision/
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