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「揭秘銀河系:透過衛星星系測算其質素高達9600億太陽倍」

2024-08-24科學

銀河系的規模之廣,直徑可達十萬光年,至少含有一千億顆恒星和同樣數量的行星。銀河系的總質素是多少呢?這一問題長期以來一直是天文學家研究的難題。最近,一個科研團隊透過觀測銀河系周邊的衛星星系,估算出了一個答案。

由亞利桑那大學的天文學家Ekta Patel帶領的研究組采用了一種創新方法對銀河系進行了「量測」。研究表明,銀河系的質素約為太陽的九千六百億倍。

精確測定銀河系及其他星系的總質素一直是天文學家的目標。評估銀河系質素的難點在於,其組成中約85%為暗物質,而可見恒星只占15%。

暗物質是物理學中最神秘的概念之一,它們雖無法直接觀測,但其存在的重要性不言而喻。它們透過重力作用對星系的結構和運動產生顯著影響。沒有這些暗物質,星系可能會因旋轉速度過快而解體。

圍繞銀河系的大約有50個衛星星系,科學家們對其中9個的角動量進行了測量。角動量—一種維持恒定的物理量—是星系繞銀河系執行的軌域距離與速度的乘積。透過測量這些數據並結合電腦模擬,研究者們能夠精確估算銀河系的重力效應及其質素,得出了銀河系質素約為9600億太陽質素的結論。以往研究估計銀河系的質素在八千億到一點五萬億太陽質素之間。

研究人員指出,這種方法不僅適用於銀河系,還可以用於評估其他大型星系的質素,例如仙女座星系。據估計,仙女座星系將在四十億年後與銀河系發生碰撞。

這項研究成果已在【天體物理學雜誌】上發表。