科學(xué)家發(fā)現(xiàn)銀河系內(nèi)存在神秘“震蕩回聲”
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,,科學(xué)家發(fā)現(xiàn) 銀河系曾經(jīng)發(fā)生過罕見的碰撞事件,,一個(gè)巨大的宇宙天體在1億年前闖入銀河系,,通過觀測(cè)銀河系中不均勻的恒星分布,便可以發(fā)現(xiàn)該事件遺留下的痕跡,,而銀河系至今還受到這場(chǎng)神秘碰撞的影響,。銀河系中存在的暗物質(zhì)痕跡被稱為“冒煙的槍”,這是由于科學(xué)家認(rèn)為暗物質(zhì)粒子通過神秘“通道”穿過太陽系,。 通過對(duì)周圍恒星的觀測(cè),,可以發(fā)現(xiàn)存在不尋常的振動(dòng)現(xiàn)象,天文學(xué)家認(rèn)為這些奇怪的振動(dòng)就是暗物質(zhì)粒子所留下的,,如同在暗物質(zhì)天體與銀河系發(fā)生碰撞后產(chǎn)生巨大沖擊的“振鈴”回聲,。這場(chǎng)發(fā)生在一億年前的碰撞造成了銀河系中恒星分布的不均勻,科學(xué)家認(rèn)為要么是一個(gè)矮星系,,要么是一個(gè)神秘的暗物質(zhì)天體,,猶如一縷波穿過銀河系。
銀河系剖面與太陽系位置示意圖
我們的銀河系目前仍然受到這場(chǎng)怪異的宇宙碰撞事件影響,,來自加拿大和美國(guó)的天文學(xué)家小組發(fā)現(xiàn)這場(chǎng)遭遇導(dǎo)致的結(jié)果如同“冒煙的槍”,,其發(fā)生的位置靠近太陽系所在的銀河系旋臂位置,,至少在宇宙學(xué)意義上,我們可以認(rèn)為這場(chǎng)碰撞是在近期發(fā)生,,離我們并不遙遠(yuǎn),。根據(jù)加拿大皇后大學(xué)的教授拉里·韋德若(Larry Widrow)介紹:“我們發(fā)現(xiàn)了在一億年前發(fā)生的神秘碰撞證據(jù),當(dāng)時(shí)銀河系遇到了一個(gè)矮星系或者是一個(gè)存在大量暗物質(zhì)結(jié)構(gòu)的天體,,碰撞產(chǎn)生的證據(jù)我們已經(jīng)有所掌握,。” 我們清楚地觀測(cè)到在銀河系恒星分布盤的上方和下方發(fā)現(xiàn)了垂直的波,,在此之前該現(xiàn)象還沒有探測(cè)到,。這些發(fā)現(xiàn)基于龐大的斯隆數(shù)字巡天計(jì)劃,該計(jì)劃旨在對(duì)銀河系30萬顆恒星進(jìn)行觀測(cè)記錄,,在銀河系銀盤附近的恒星群正在以每秒二十至三十公里的速度移動(dòng),,并圍繞著銀河系中央以每秒220公里的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。
銀河系中平面質(zhì)量分布圖示
科學(xué)家認(rèn)為“冒煙的槍”是在未知作用下恒星群出現(xiàn)了分布不均勻,,似乎暗示了存在一個(gè)如星系質(zhì)量大小的天體直接穿過銀河系,。拉里·韋德若教授與其他四位分別來自肯塔基大學(xué)、 芝加哥大學(xué)和費(fèi)米國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室的合作作者發(fā)現(xiàn)太陽系附近恒星群的位置和運(yùn)動(dòng)與之前理論模型不符,?! 「鶕?jù)隸屬于美國(guó)能源部的費(fèi)米國(guó)家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家布賴恩·楊尼(Brian Yanny)介紹:“在碰撞發(fā)生后,我們銀河系一部分的震蕩如同鐘擺在響,,但我們還是沒有能發(fā)現(xiàn)并識(shí)別出穿過銀河系的天體,,它可能是一個(gè)很小的衛(wèi)星星系正在闖過銀河系中央部分,例如圍繞在銀河系周圍不可見的暗物質(zhì)暈結(jié)構(gòu),?!笨纤髮W(xué)的物理學(xué)教授蘇珊·加德納認(rèn)為:碰撞發(fā)生后產(chǎn)生的攝動(dòng)并不是一個(gè)孤立的、過去存在的單一事件,,它甚至可能還在進(jìn)行之中,后續(xù)的補(bǔ)充觀測(cè)可能可以更好地將暗物質(zhì)星系的起源查清,。
太陽系距離銀河系中央的距離
當(dāng)科學(xué)家開始分析斯隆數(shù)字巡天(SDSS)數(shù)據(jù)時(shí),,他們注意到在銀河系中平面南北兩側(cè)分布的恒星群位置與統(tǒng)計(jì)學(xué)上的結(jié)果存在差異性,斯隆數(shù)字巡天則是通過光電探測(cè)器對(duì)大天區(qū)進(jìn)行巡天觀測(cè),。通過一年多的研究,,科學(xué)家小組探討了各種導(dǎo)致銀河系中平面南北不對(duì)稱的原因,例如在星系尺度上進(jìn)行星際塵埃的影響分析和對(duì)被選定的恒星群進(jìn)行調(diào)查,。當(dāng)這些努力都失敗時(shí),,科學(xué)家們探索出另一種獨(dú)特的解釋,觀測(cè)數(shù)據(jù)表明在銀河系歷史上曾經(jīng)發(fā)生了一些不同尋常的事件,?! 】茖W(xué)家利用計(jì)算機(jī)來模擬探索當(dāng)衛(wèi)星星系或者暗物質(zhì)結(jié)構(gòu)穿過銀河系中平面時(shí)會(huì)發(fā)生何種現(xiàn)象,,研究結(jié)果表明在接下來的一億年左右的時(shí)間里,銀河系不尋常的“震蕩回聲”將停止,,中平面南北天區(qū)不對(duì)稱的情況將逐漸消失,,太陽系附近進(jìn)行垂直運(yùn)動(dòng)的恒星群也將恢復(fù)它們的平衡軌道,一切都將恢復(fù)正常秩序,,除非我們的銀河系再次遭遇暗物質(zhì)天體,。
銀河系周圍暗物質(zhì)分布示意圖
銀河系的年齡超過了90億年,大約有一千億顆恒星,,總質(zhì)量大約是太陽質(zhì)量的三千億倍的太陽質(zhì)量,。其中大部分的質(zhì)量存在于銀河系內(nèi)和周圍宇宙空間中,而且是以暗物質(zhì)形式存在,。目前,,科學(xué)家們統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)了超過二十個(gè)小衛(wèi)星星系存在于銀河系周圍,并圍繞著銀河系核心進(jìn)行運(yùn)動(dòng),,質(zhì)量區(qū)間從一百萬倍太陽質(zhì)量到十億倍太陽質(zhì)量之間,。除此之外,在銀河系周圍也可能存在看不見的暗物質(zhì)星系,,而在宇宙中暗物質(zhì)天體的質(zhì)量是可見天體質(zhì)量的六倍之多,。天文學(xué)家通過電腦模擬已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了由暗物質(zhì)組成的大尺度結(jié)構(gòu),這些大規(guī)模的不可見結(jié)構(gòu)正在銀河系中移動(dòng),。
銀河系盤面與周圍的衛(wèi)星星系
由于暗物質(zhì)星系質(zhì)量龐大,,而且分布廣泛,因此銀河系中平面南北不對(duì)稱之謎很可能是由看不見的暗物質(zhì)星系穿過銀河系時(shí)產(chǎn)生的垂直波導(dǎo)致的,。加拿大皇后大學(xué)的教授拉里·韋德若認(rèn)為:在未來的天文學(xué)研究計(jì)劃中,,如隸屬于歐洲空間局(ESA)的蓋亞(Gaia)探測(cè)器將以前所未有的精度繪制銀河系中恒星分布的詳細(xì)地圖,希望能探測(cè)到銀河系中不尋常的垂直擾動(dòng),。
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