银河系旋臂

时间:2023-06-07 03:00:11编辑:奇事君
银河系

银河系是一个中间厚,边缘薄的扁平盘状体。他的主要部分称为银盘,是一个旋涡结构。它的总质量约有太阳的一万亿倍,直径约为十万光年,中央厚约一万光年,边缘厚约三千至四千光年。银盘外面是由稀疏的恒星和星际物质组成的球状体,被称为银晕,直径约十万光年。仔细观察银河系,可以发现银河系有四条旋臂,分别是猎户座旋臂、英仙座旋臂、人马座旋臂和三千秒差距臂。银河系也有自转。太阳系以250千米/秒的速度围绕银河系中心旋转,旋转一周约2.5亿年。银河系有两个伴星系,分别是大麦哲伦星系和小麦哲伦星系。除银河系之外的星系被称为河外星系。太阳处于与银河系中心距离约27,700光年的位置,位于猎户座旋臂内侧。

观测成果

在经过一年的观测后,一个国际天文小组幸运地“抓住”了其中的一支。记者从中国科学院上海天文台了解到,该所徐烨博士参加的国际小组精确测得了太阳系到银河系最近的“手臂”——“英仙座旋臂”的距离为6370光年。[1]

上海天文台沈志强研究员表示:“要想准确了解银河系的年龄和大小,需要先精确测量这些手臂之间的距离。但最大的问题在于,我们在观测其他星系时,它们的形状一目了然,但对我们本身所在的银河系却没法看到全貌,因此只能通过观测和推测来确定其形状。”[1]

据悉,这是迄今为止人类精确测定的最远天体的距离,其对精确描述宇宙的年龄和大小具有重要意义。这一成果也被发表在了最新一期的权威刊物《Science》上。

据了解,银河系是漩涡星系,从里向外伸出了四条旋转的“手臂”:人马座旋臂、猎户座旋臂、英仙座旋臂和三千秒差距臂。每条“手臂”都由难以计数的恒星和星云组成。我们生活的太阳系在猎户座旋臂内,位于人马座旋臂和英仙座旋臂之间,但更靠近英仙座旋臂。

观测方法

据透露,三国的科学家巧妙采用了一种名为“三角视差”的方法,用射电望远镜成功捕捉到了来自“英仙座旋臂”的一个宇宙激光发射源,并把太阳和地球的间距作为基线,进行几何计算后得出了这个辐射源的距离。

根据该小组的观测结果,太阳到英仙座旋臂的距离为1.95千秒差距,约6370光年,误差不到2.1%。

想象一下,如果有机会从上方俯瞰我们的银河系平面,它更像是一只巨大的“八爪鱼”。因为银河系中的恒星并不是均匀分布的,各种星际物质形成的星云、开放星团、新星等集合在一起,看上去就像是从银河系中心向外依逆时针方向延伸出的多条“手臂”,天文学上将这些“手臂”称为“银河系旋臂”。

存在情况

银河系包括四条大的和两条小的旋臂。太阳系坐落在较短的猎户座旋臂上,位于英仙座旋臂和人马座旋臂之间。旋臂是银河系里新恒星诞生的摇篮。事实上,银河系每年都会有约十颗新恒星生成,每一百年至少会有一颗星老化。新生的恒星就出现在银河的旋臂上。

2009年1月5日,美国艾奥瓦州立大学发表新闻公报称,该校科学家与瑞士苏黎世大学、德国鲁尔大学科学家合作,首次绘制出银河系旋臂的完整图像。图像显示,银河系内部有两条明显对称的旋臂,他们向银河系外围延伸后分成四条旋臂。

产生原因

在宇宙中高速运行具有星系核的星系,当它追及到另一个具有星系核的星系时,如果两者的运行速度相近,就会相互吞噬,形成了一个更大的星系。倘若这两个星系的星系核相遇,就会相互绕转而形成一个质量更大的高速旋转的星系核,这个高速旋转的星系核就像一个巨大的发电机,从它的两极爆发出能量强大的粒子流向远方喷射。星系核的能量越大,喷射粒子流的流量也就越大,喷射得也就越远。我们把这样的星系核称作两极喷流星系核。星系核在喷射高能粒子流的时候,会消耗其自身的能量。然而,当它俘获了其它星团或者星系以后,就会增添能量。当星系核的能量发生由大到小的变化时,就会由远及近地建造出两条粗大的喷流带。如果星系核的磁轴绕着另一条轴(这条轴称作星系核的自转轴)旋转,那么,喷流带的轨迹就会弯曲,而演变成旋涡星系的两条旋臂,银河系的旋臂就是这样建造出来的。

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