我們的銀河系就是一種旋渦星系——棒旋星系 。
質(zhì)量減小
當(dāng)Alis Deason重新校準(zhǔn)測(cè)量銀河系質(zhì)量的儀器時(shí) ， 竟然發(fā)現(xiàn)銀河系質(zhì)量減小了 。“我們發(fā)現(xiàn)銀河系的質(zhì)量只有一般所認(rèn)為的一半 。”Deason說(shuō) 。她是美國(guó)加利福尼亞大學(xué)圣克魯茲分校的天文學(xué)家 ， 在美國(guó)天文學(xué)會(huì)第221次會(huì)議上報(bào)告了她的測(cè)量結(jié)果 。
【銀河系之外是什么樣子】測(cè)量銀河系的質(zhì)量比較復(fù)雜 ， 部分原因是其質(zhì)量大多來(lái)源于無(wú)法看到的暗物質(zhì) ?？茖W(xué)家們通常會(huì)測(cè)量星系的旋轉(zhuǎn)速率 ， 并結(jié)合暗物質(zhì)分布規(guī)律的理論得出結(jié)果 。利用這個(gè)方法 ， 哈佛—史密森天體物理中心的Mark Reid及其團(tuán)隊(duì)測(cè)量出了相當(dāng)于太陽(yáng)質(zhì)量幾萬(wàn)億倍的銀河系總質(zhì)量 ， 并于2009年發(fā)布 。不過(guò) ， Reid仍表示 ， “測(cè)量銀河系的總質(zhì)量非常復(fù)雜” ， 并且存在諸多不確定因素 。
Deason和她的同事采取了不同的方法 。在現(xiàn)今發(fā)表在《皇家天文學(xué)會(huì)月報(bào)》上的研究中 ， 他們首次搜尋銀河系光暈——直徑為10億光年的光球——里距中心非常遙遠(yuǎn)的星體 。Deason解釋 ， 這些星體的擴(kuò)散速度可以揭示銀河系的質(zhì)量 。
結(jié)果顯示 ， 銀河系的質(zhì)量“僅僅”是太陽(yáng)質(zhì)量的5000億～10000億倍——比之前Reid的測(cè)量結(jié)果的一半還要小 。Deason提醒 ， 這一結(jié)果是基于她對(duì)銀河系光暈的大小以及星體圍繞星系中心運(yùn)動(dòng)的假設(shè)而得出的 。不過(guò) ， 她認(rèn)為這些假設(shè)都是有可信服的理論依據(jù)的 。
Reid表示 ， 測(cè)量銀河系的質(zhì)量“對(duì)理解銀河系是怎樣形成的以及星系團(tuán)在未來(lái)幾十億年的發(fā)展趨勢(shì)是很重要的” 。因?yàn)樾窍祱F(tuán)之間有引力存在 。“知道銀河系總質(zhì)量的最好辦法是了解星系團(tuán)完整的三維速度 。”他說(shuō) 。
現(xiàn)有的技術(shù)并不能提供這些信息 ， 不過(guò)Deason希望更大望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)結(jié)果可以盡快證實(shí)她的結(jié)論 。“我們需要更多距離銀河系中心更遠(yuǎn)的星體 。”她說(shuō) 。
銀河系中心的光暈有奧秘
一種神奇的星體幫了天文學(xué)家大忙 ， 它們就是亮度發(fā)生周期性變化的造父變星 。通過(guò)觀察造父變星的情況 ， 可以測(cè)出銀河系周圍的各個(gè)星系所處的位置 。之后 ， 天文學(xué)家通過(guò)觀察一種特殊的星團(tuán)即球狀星團(tuán)的運(yùn)動(dòng) ， 獲知了銀河中心到底在哪里 。
我們向銀河盤兩側(cè)看 ， 可以發(fā)現(xiàn)圍繞銀河中心的銀河暈 ， 這個(gè)銀河暈是球狀星團(tuán)組成的 ， 球狀星團(tuán)的運(yùn)動(dòng)與銀河盤內(nèi)的星星運(yùn)動(dòng)根本不同 ， 它們各有各的軌道 ， 各有各的運(yùn)動(dòng)方向 ， 銀河盤內(nèi)的星星只是在水平的銀河盤內(nèi)圍繞一個(gè)中心旋轉(zhuǎn) ， 而這些星團(tuán)會(huì)上下運(yùn)動(dòng)、側(cè)向運(yùn)動(dòng) ， 什么樣的軌道都有 ， 但不管它們?nèi)绾胃髯詾檎?nbsp;， 運(yùn)動(dòng)如何沒(méi)有規(guī)律 ， 卻能看出它們都在圍繞一個(gè)點(diǎn)旋轉(zhuǎn) 。而且越靠近這個(gè)點(diǎn) ， 球狀星團(tuán)的密度越大 ， 數(shù)量越多 ， 于是在它們圍繞的那個(gè)點(diǎn)周圍形成了一個(gè)球形的光暈 ， 叫“銀暈” 。一般的星系中心都有一個(gè)球狀星團(tuán)組成的光暈包圍著 。很顯然 ， 這些球狀星團(tuán)圍繞的那個(gè)點(diǎn) ， 就是球形光暈的中心 ， 就是銀河中心!
因?yàn)槟抢锸且χ行?nbsp;， 一個(gè)星系的中心肯定是這個(gè)星系的引力中心 。就像原子周圍的電子們運(yùn)動(dòng)也好像沒(méi)有規(guī)律 ， 但卻都是以原子核為中心 ， 也就是電子云有個(gè)中心 ， 這中心就是原子核 。
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