科学|银河系探秘，它的谜题远比我们想象的要多！
【科学|银河系探秘，它的谜题远比我们想象的要多！】
在20世纪 ， 天文学家绘制了一张巨大的天空图 ， 远远超出了太阳系和整个星系的范围 。 但近年来 ， 宇宙制图师重新绘制了银河系的图像 。 为什么?因为许多天体以前从未见过 。
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银河系是太阳系所在的恒星系统 ， 包含2000多亿颗恒星、大质量星团和星云 ， 以及各种星际气体和尘埃 。 它的直径约为10万光年 ， 中心厚度约为1.2万光年 ， 总质量是太阳质量的1400亿倍 。 银河系是一个具有螺旋结构的螺旋星系 ， 即星系中心和四个螺旋臂 ， 相距4500光年 。 我们的太阳位于银河系猎户座的臂上 ， 距离银河系中心约26000光年 。 如果从侧面看 ， 银河系就像一个椭圆形的平面 ， 称为银河盘;星系中心镶嵌着一个叫做“银核”的球状区域 ， 直径为8000光年 ， 那里聚集着恒星、气体和尘埃;最中心的部分是人马座A
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在星系的中心 ， 电子和反电子发生了100吨重的碰撞 。 (正电子)每秒钟都会发生一次 ， 从而产生一个发光的伽马射线闪光 。 银河系的大部分辐射(从可见光到伽马射线主要来自星系核 ， 那里生活着大量明亮的“短命”新星 。 但是关于湮灭辐射的来源有很多观点:首先 ， 暗物质的衰变可能是宏观黑洞发射的结果;第二 ， 超新星爆炸的结果;其次是黑洞或中子星 ， 它们在“吞噬恒星”时也可能会湮灭辐射 。 简而言之 ， 形势是不可预测的 。
研究人员最近表示 ， 如果银河系的磁场发生变化 ， 正电子也会辐射 ， 它们在湮灭之前往往会运行数万光年 。 最后 ， 天文学家应该关注一颗*人马座a恒星 ， 它是一个巨大的中心黑洞 ， 质量大约是太阳的400万倍 。
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它通常处于平静状态 ， 就像火山的休眠状态 。 但是几百万年前 ， 它爆发过一次正电子 ， 形成了一个球形湮灭晕 ， 但是还没有看到伽马射线 。 当然 ， 黑洞不发射任何东西 。 正电子发射是指当光材料以越来越快的速度接近黑洞时 ， 黑洞附近会发生碰撞 ， 产生各种高能现象 。
在银河系的中心 ， 这个球状星系核形成的原因和方式仍然是个谜 。
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大多数理论家认为 ， 在120亿到130亿年前星系形成后不久 ， 恒星聚集形成了一个凸起 。 经过10亿年的时间 ， 这些天体慢慢地汇聚成这个球状区域 。 但是最新的关于银核行星的研究指出 ， 许多“银河的核心”行星比预期的要年轻 ， 年龄在20亿年到50亿年之间 。 天文学家M. Ritchie说 ， 我们需要计算这些年轻的行星是否奇异 。
银芯中还存在行星带 ， 沿银盘平行方向插入 ， 贯穿整个银芯 ， 形成行星密集柱状区域(称为银柱) 。 在柱状区域的两端 ， 大量的恒星涌出 ， 形成了典型的银河系玩具风车形状 。
里奇的探索揭示了一个罕见的特征:圆柱形区域的旋转形状像圆柱一样滚动 ， 甚至驱动着星系的其他部分 。 这在其他星系也可以看到 ， 也许在宇宙中是普遍存在的 。
新的理论可能会阐明这些问题 。 中国的一个天文学家小组正在用计算机模拟银核心的形成 。 他们基于里奇的星系核轴向速度理论对数据进行了分析 ， 结果与当前主流理论相反 。 主流理论认为 ， 原始星系一定是与其他行星盘相撞 ， 当所有的残骸结合在一起 ， 就形成了星系核 。 他们认为 ， 原始星系的旋转圆盘可能会自然地产生一个手状的圆柱体 ， 然后慢慢变得稠密 ， 形成今天的形状 。
该模型为银核心和柱状体的形成提供了直接的解释 。 大多数柱状星系都有美丽对称的旋臂 ， 就像我们的银河系一样 。
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本杰明说:“星系天文学就像一个巨大的拼图 ， 很多拼图都放错了地方 。 ”在20世纪50年代 ， 天文学家第一次修正了一些拼图的位置 。 通过跟踪中性氢气的分布 ， 其谱线为21厘米 ， 这意味着它可以在不被尘埃阻挡的情况下穿过太空 。 突然 ， 科学家们看到了来自星系另一边的气体云信号 ， 这使得他们绘制了星系的大结构图 。 然而 ， 直到最近10年 ， 天文学界才使用其他数据获得了明确的结果 。
例如 ， 哈佛斯密松宁中心的研究者T.戴姆和P.撤迪厄斯报告说 ， 他们发现了一条弯曲的臂 ， 处于银心的远边 。 这条臂现被称为3一KPC ， 十分类似于近地球这边的那条臂的对偶 。 曾经他们又发现了一条最远的臂 ， 现在知悉 ， 它是Scutum Centinuation旋臂的一部分 ， 而该臂有时消失在银河的另一侧 ， 而后又在目前观测到的一侧重新出现 。
戴姆说我们的星系有很多神奇的地方 。 到目前为止 ， 对星系结构最好的科学总结并不是教科书上所说的一幅图片 ， 而是一幅艺术性的星系概念图 ， 就像从上面看到的美丽的镜面漩涡(非常对称) 。 他说 ， 银河系并不像模型显示的那样有序 。
在不久的将来 ， 天文学界可能会进行一次大规模的测量 ， 利用脉冲(一种天文现象 ， 如激光端口 ， 放大天文辐射)来绘制星系的结构 。 他们将在五年内精确测量银河系中大约400个脉冲的距离 ， 包括从星系中心到星系的远端 。
长期以来 ， 这一测量方法一直受到人们的关注 。 它的初步工作表明 ， 太阳到星系中心的距离和星系本身的旋转速度 ， 前者为2740万光年 ， 后者为250公里每秒 。 太阳系围绕中心运行需要2.3亿年 。
高速旋转意味着银河系的质量比之前预计的大5% 。 Rich等人在2008年报告说 ， 如果是这样的话 ， 银河系和仙女座星系的引力将把它们拉到一起 ， 加速碰撞 。
绘制一幅完整的银河系地图可能并不容易 ， 但这个庞大的测绘项目已经开始 。 欧洲航天局(European Space Agency)的盖亚(Gaia)探测器将探测到接近太阳系的10亿个天体 ， 相当于银河系天体总数的1% 。 如果这项工作成功 ， 无疑将为银河系的研究开辟一个新时代 。
本杰明说:“我们现在正在用各种方法绘制银河系的地图 。 人们正在关注旧数据和新发现的更新 。 人们还发现 ， 在星系盘外有一个由稀疏的行星组成的暗球状晕 ， 以及一个紧密聚集的球状星团 ， 它们都在银河系内移动 。 这样 ， 银河系的总跨度就远不止10万光年 ， 而是30万光年 。
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