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银河系的11个迷人事实:出现神秘空泡充满有毒油脂!

本文作者: 1年前 (2018-12-02)

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银河系的11个迷人事实:出现神秘空泡充满有毒油脂!

你对自己居住的城市了解多少?你肯定有最喜欢的餐厅,也知道怎么在交通高峰期避开拥堵,但你很难对城市的每处角落都了如指掌。在认识我们所处的银河系时也是如此。

我们的银河系家园令人惊叹,遍布着恒星、超新星、星云,以及暗能量和暗物质,也充满了未解的谜题。对于那些想要更多了解我们所处宇宙的人,以下便是关于银河系的11个迷人事实。

有一些小型星系围绕着银河系运转,有时甚至与银河系碰撞

据欧洲南方天文台介绍,当16世纪的葡萄牙探险家麦哲伦向南半球远航的时候,他和他的船员们成为第一批记录了夜空中有环状恒星群的欧洲人。这些恒星群其实环绕着银河系的小星系,正如围绕恒星运转的行星,它们被命名为大麦哲伦星系和小麦哲伦星系。许多类似的矮星系也环绕着银河系,它们有时会被巨大的银河系吞噬。今年早些时候,天文学家利用欧洲空间局盖亚任务空间望远镜的新数据,揭示了银河系中数以百万计的恒星都在同样狭窄、“像针一样”的轨道上运行,表明它们都源自一个早期的矮星系——昵称为“盖亚香肠”(Gaia Sausage)。

我们不确定银河系到底有多少颗恒星

计算恒星数量是一件乏味的事情,甚至天文学家都还在争论用什么方法最好。我们的望远镜只能看到银河系中最明亮的那些恒星,更多的恒星隐藏在气体和尘埃之后。估算银河系恒星数量的方法之一,是观察恒星在银河系内部环绕运行时的速度,这可以揭示其所受到的引力,从而估算出星系的质量。将星系总质量除以恒星的平均质量,你就能得到大概的恒星数量。然而,正如美国伊萨卡学院的天文学家大卫·科恩雷奇(David Kornreich)所说,这些数字仅仅是估算值。恒星体积可以有很大差别,而目前在估算银河系恒星数量时还需要用到很多假设。欧洲空间局的盖亚任务空间望远镜已经绘制出了银河系中约10亿颗恒星的位置,但科学家认为这只占银河系恒星总数量的1%,也就是说,银河系中可能含有大约1000亿颗恒星。

没有人知道银河系到底有多重

天文学家仍然无法确定银河系究竟有多重,估计值在7000亿到2万亿倍太阳质量之间。进行更精确的估算并不容易。银河系的大部分质量——或许达到85%——是以暗物质的形式存在,不会发光,因此也无法直接观测。埃克塔·帕特尔(Ekta Patel)是美国亚利桑那大学的天文学家,她近期的研究关注了银河系的巨大质量对环绕其运行的小型星系的引力大小,并由此重新估算了银河系的质量——太阳质量的9600亿倍。

银河系可能位于宇宙中一个非常空旷的广阔区域

好几项研究指出,银河系及其邻近星系可能存在于宇宙边缘的一片“旷野”中。从远处看,宇宙的大范围结构看起来像一个巨大的“宇宙网”,弦状的纤维连接着密集的区域,中间是巨大的空洞。这些空洞基本上“空无一物”,而我们的银河系似乎就位于一个名为“KBC空洞”的空洞中。这个空洞以3位发现者——瑞恩·基南(Ryan Keenan)、艾米·巴杰(Amy Barger)和伦诺克斯·考伊(Lennox Cowie)——的名字命名,他们在2013年的《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal)发表了一篇论文,描述了这一空洞。就在2017年,另一个研究团队对宇宙网中星系的移动进行了分析,再一次证实了我们漂浮在一个巨大且空旷的区域中。

天文学家正尝试拍摄银河系中心的超大质量黑洞

在银河系中心潜伏着一个饥饿的庞然大物,一个巨大的黑洞,质量达到太阳的400万倍。科学家知道这个黑洞的存在,是因为他们追踪了银河系中心的恒星运行轨迹,看到它们似乎围绕着一个看不见的超大质量物体运转。然而近几年来,天文学家一直在结合多台射电望远镜的观测结果,试图一窥这个黑洞周围的环境——充满了不停旋转的气体和尘埃。这项计划被称为“事件视界望远镜”(Event Horizon Telescope),旨在利用世界各地的射电望远镜协调合作进行观测,获取银河系中心超大质量黑洞的初步图像。

银河系的英文名称“Milky Way”有着悠久的历史

在电灯普及之前,地球上每个人都可以清晰地看到银河系壮丽的景观。在希腊神话中,宙斯的正妻赫拉在给赫拉克勒斯喂奶时,由于后者用力过猛咬疼了赫拉,赫拉一下将乳头从他嘴里拔出来,乳汁四处飞溅,汇成了银河。

银河系中充满了有毒的油脂

在银河系恒星之间的广阔空间里,存在着大量的有毒油脂。这些油性有机分子被称为脂肪族碳化合物,是由特定类型的恒星产生的,之后泄漏到星际空间。近期一项研究发现,这些类似油脂的物质可能占银河系星际碳总量的四分之一到二分之一,比以往预计的高出5倍。研究人员称,尽管这些发现很奇怪,但结果其实是乐观的。碳是生物必不可少的组成部分,因此在银河系中发现了如此多的碳,意味着其他恒星系统中也可能存在生命。

银河系将在40亿年内与邻近星系碰撞

令人伤感的是,我们所处的银河系不会永远存在。天文学家发现,银河系正在以每小时40万千米的速度冲向邻近的仙女座星系。大多数研究指出,在大约40亿年后,更加庞大的仙女座星系将吞噬银河系并继续存在下去。不过,在近期的一项研究中,天文学家对仙女座星系的质量进行了重新估计,发现它大约相当于8000个太阳,换句话说,它与银河系的质量大致相当。这意味着,未来两个星系碰撞的结果如何还很难说。

来自邻近星系的恒星正冲向银河系

星系之间也会交换恒星吗?研究人员最近正在寻找超高速恒星,这些恒星在与银河系中心的超大质量黑洞相互作用后,以极高的速度被抛出。令研究人员更惊讶的是,他们发现的大部分超高速恒星其实正在向银河系飞来,而不是从银河系飞出。荷兰莱顿大学的天文学家Tommaso Marchetti说:“这些恒星可能来自另一个星系,直接朝银河系飞过来。”该研究发表在9月20日的《皇家天文学会月报》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上。研究作者提出,这些奇怪的恒星可能来自大麦哲伦星系或其他更远的星系,并且可能只是一大波类似恒星中的一小部分。

银河系中出现了神秘的空泡

想象一下,在你看过无数遍的客厅中,有一只此前从未被注意到的大象。这差不多就是科学家2010年在银河系上方和下方发现巨大结构时的心情。这些结构延伸了约25000光年。在望远镜取得发现之后,科学家将这些结构命名为“费米泡”(Fermi bubble)。从那时起,这些发射伽马射线的天体一直令天文学家感到困惑不已。2017年,一个团队收集的证据表明,这些费米泡是600万到900万年前一次高能量的事件留下来的,当时银河系中心的超大质量黑洞吞噬了一大团气体和尘埃,然后“吐”出了这些巨大的、发射伽马射线的气体团。

银河系受到来自宇宙另一侧的奇特能量脉冲轰击

在过去十年中,天文学家一直在探测来自遥远宇宙的奇异脉冲。这些神秘的信号被称为“快速射电暴”(fast radio bursts,简称FRBs),目前还没有得到大多数科学家认可的解释。尽管研究人员在十多年前就了解到快速射电暴的存在,但直到最近,才捕获了30个左右的信号记录。在近期的一项研究中,澳大利亚科学家成功发现了超过20个快速射电暴,几乎是已知数量的两倍。尽管还不知道这些脉冲信号的来源,但研究团队通过对信号痕迹的分析,确定它们穿过了数十亿光年的气体和尘埃。

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