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回顾:银河系旋臂在断裂!什么原因导致的?它会解体吗?

2024-10-11科学

从「地心说」到「日心说」,从太阳系扩大到银河系, 人类对于宇宙空间的理解就像是逐渐跳出枯井的那只青蛙,终于推开了窄小的大门,不再局限于一个狭小的居住空间内。

在宇宙这个渺无边界的空间里,人类看的东西永远都充满了神秘感以及不确定性,我们还在不断摸索着前进,不断探索关于这个世界未知的奥秘。

在天文学中, 宇宙现在所运转的一切事物都存在规律性, 可以这么说:在宇宙中,星系之间的距离和变化一边都会影响到附近的星系或其它天体系统。所以,这种规律为天文学家们研究星河提供了余地。

在太阳所在的整个银河系中, 当有星系或者某个天体系统发生变化,可能会接连影响到其它运行中的天体系统, 这种影响会连带导致相应后果,或分崩离析,或产生一个新的运行规律。

但在天文学家的观测中,他们发现银河系的一处旋臂似乎发生了断裂,这是怎么回事?它会影响到银河系的运行规律吗?

银河系

银河系(Milky Way Galaxy)是棒旋星系(漩涡星系的一种)。自内向外分别由银心、银核、银盘、银晕和银冕组成。分布着十几个卫星星系,并且还在通过缓慢地吞噬周边的矮星系使自身不断壮大。

银河系是由的年龄已经达到了136亿岁, 几乎和宇宙同龄;其中的恒星总量大约在一千亿到四千亿区间, 太阳系也包括在这当中。

和太阳系一样, 银河系也在进行相对较差的自转运动, 根据银心位置,再按照太阳所在的距离来计算,银河系在此距离下的自转速度大约是每秒220千米。

银心区域内,有一个掌控银河系引力的超级黑洞,被人类命名为「人马座a*」 。这个超级黑洞的质量大约是太阳的440万倍, 和周围的小黑洞一起牵引着球状星团和其它星际物质, 让所有被拉扯吞噬到银河系中的天体和星系始终保持某种规律,围绕银心做公转运动。

以上,买这些都是银河系的既定规律。但根据科学家们的观测,银河系的其中一条旋臂打破了长时间的运行规则,出现了「断裂」。

旋臂「断裂」

当宇宙中星系的「核」在高速运转中,会释放自身能量, 不断向外喷射高能粒子流; 而引力俘获到其它星团或者星系时,又可以补充自身星系的能量,在这一过程中, 星系能量的变化会以「喷流带」的形式表现出来。 当这个喷流带受到自转影响, 轨道就会发生弯曲,成为「旋臂」。

银河系主要旋臂有四条:人马座旋臂、猎户座旋臂、英仙座旋臂和三千秒差距臂。

旋臂主要由星际物质构成, 它们之间的间隔大约在4500光年左右,太阳系就在猎户座旋臂内。 发生「断裂」的旋臂,正是和猎户座旋臂相邻的人马座旋臂。

旋臂断裂的具体表现为: 恒星不再依从在银河系中原有的运行轨道,而是产生偏移,出现了「逃逸」的情况。

一个恒星逃逸还不足以使旋臂发生断裂,但多个恒星一起抛弃原有轨道,旋臂自然就会出现「断裂」,看上去就像「解体」一样。人马座上有一部分恒星就是如此, 已经逃离了原来运行的漩涡运转路线,大有自己「重组江山」的意思。

根据天文学家的观测, 人马座旋臂已断裂的部分恒星群,和原本旋臂之间的位置关系已经接近垂直状态, 但这些逃逸的恒星似乎 还保持着相同的公转速度和一致的运转方向。 这就说明它们是共同受到了同一种引力影响,才会产生较为统一的偏移现象,组成「新臂」。

为什么会出现这样的情况呢?会影响到银河系的运转吗?

银河解体?

虽然旋臂银河系的特殊结构,但它也并不是永远保持不变。

早在哈雷望远镜的观测拍摄中,天文学家已经发现过类似于人马座旋臂断裂的迹象。况且因为银河系的吞噬扩张和运动变化,组成旋臂的恒星也不是固定不变的,这就足以说明 银河系的旋臂并不稳定。

上面已经提到,在银河系中, 有暗物质和其他星际能量和物质一起,将银河系中的恒星和其他星系拉扯排列, 最终形成了一种有一定规律的变化过程,也就是「旋臂」。

人马座旋臂的 断裂也应该正是在这种拉扯过程中,渐渐形成的某种排列方式。 当然, 这种位置变化可能会引起银河系中恒星的密度分布,从而导致引力的改变。

但对银河来说, 整个星河都在内部暗物质的强大引力范围之下, 那些老旧的恒星在消亡时也会产生大爆炸,最终成为白矮星或中子星,又或者变成黑洞,像「旋臂断裂」这样的变化实际上 并不会对它造成太大的影响, 解体自然就更不可能了。