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回顧:銀河系旋臂在斷裂!什麽原因導致的?它會解體嗎?

2024-10-11科學

從「地心說」到「日心說」,從太陽系擴大到銀河系, 人類對於宇宙空間的理解就像是逐漸跳出枯井的那只青蛙,終於推開了窄小的大門,不再局限於一個狹小的居住空間內。

在宇宙這個渺無邊界的空間裏,人類看的東西永遠都充滿了神秘感以及不確定性,我們還在不斷摸索著前進,不斷探索關於這個世界未知的奧秘。

在天文學中, 宇宙現在所運轉的一切事物都存在規律性, 可以這麽說:在宇宙中,星系之間的距離和變化一邊都會影響到附近的星系或其它天體系統。所以,這種規律為天文學家們研究星河提供了余地。

在太陽所在的整個銀河系中, 當有星系或者某個天體系統發生變化,可能會接連影響到其它執行中的天體系統, 這種影響會連帶導致相應後果,或分崩離析,或產生一個新的執行規律。

但在天文學家的觀測中,他們發現銀河系的一處旋臂似乎發生了斷裂,這是怎麽回事?它會影響到銀河系的執行規律嗎?

銀河系

銀河系(Milky Way Galaxy)是棒旋星系(漩渦星系的一種)。自內向外分別由銀心、銀核、銀盤、銀暈和銀冕組成。分布著十幾個衛星星系,並且還在透過緩慢地吞噬周邊的矮星系使自身不斷壯大。

銀河系是由的年齡已經達到了136億歲, 幾乎和宇宙同齡;其中的恒星總量大約在一千億到四千億區間, 太陽系也包括在這當中。

和太陽系一樣, 銀河系也在進行相對較差的自轉運動, 根據銀心位置,再按照太陽所在的距離來計算,銀河系在此距離下的自轉速度大約是每秒220千米。

銀心區域內,有一個掌控銀河系重力的超級黑洞,被人類命名為「人馬座a*」 。這個超級黑洞的質素大約是太陽的440萬倍, 和周圍的小黑洞一起牽引著球狀星團和其它星際物質, 讓所有被拉扯吞噬到銀河系中的天體和星系始終保持某種規律,圍繞銀心做公轉運動。

以上,買這些都是銀河系的既定規律。但根據科學家們的觀測,銀河系的其中一條旋臂打破了長時間的執行規則,出現了「斷裂」。

旋臂「斷裂」

當宇宙中星系的「核」在高速運轉中,會釋放自身能量, 不斷向外噴射高能粒子流; 而重力俘獲到其它星團或者星系時,又可以補充自身星系的能量,在這一過程中, 星系能量的變化會以「噴流帶」的形式表現出來。 當這個噴流帶受到自轉影響, 軌域就會發生彎曲,成為「旋臂」。

銀河系主要旋臂有四條:人馬座旋臂、獵戶座旋臂、英仙座旋臂和三千秒差距臂。

旋臂主要由星際物質構成, 它們之間的間隔大約在4500光年左右,太陽系就在獵戶座旋臂內。 發生「斷裂」的旋臂,正是和獵戶座旋臂相鄰的人馬座旋臂。

旋臂斷裂的具體表現為: 恒星不再依從在銀河系中原有的執行軌域,而是產生偏移,出現了「逃逸」的情況。

一個恒星逃逸還不足以使旋臂發生斷裂,但多個恒星一起拋棄原有軌域,旋臂自然就會出現「斷裂」,看上去就像「解體」一樣。人馬座上有一部份恒星就是如此, 已經逃離了原來執行的漩渦運轉路線,大有自己「重組江山」的意思。

根據天文學家的觀測, 人馬座旋臂已斷裂的部份恒星群,和原本旋臂之間的位置關系已經接近垂直狀態, 但這些逃逸的恒星似乎 還保持著相同的公轉速度和一致的運轉方向。 這就說明它們是共同受到了同一種重力影響,才會產生較為統一的偏移現象,組成「新臂」。

為什麽會出現這樣的情況呢?會影響到銀河系的運轉嗎?

銀河解體?

雖然旋臂銀河系的特殊結構,但它也並不是永遠保持不變。

早在哈雷望遠鏡的觀測拍攝中,天文學家已經發現過類似於人馬座旋臂斷裂的跡象。況且因為銀河系的吞噬擴張和運動變化,組成旋臂的恒星也不是固定不變的,這就足以說明 銀河系的旋臂並不穩定。

上面已經提到,在銀河系中, 有暗物質和其他星際能量和物質一起,將銀河系中的恒星和其他星系拉扯排列, 最終形成了一種有一定規律的變化過程,也就是「旋臂」。

人馬座旋臂的 斷裂也應該正是在這種拉扯過程中,漸漸形成的某種排列方式。 當然, 這種位置變化可能會引起銀河系中恒星的密度分布,從而導致重力的改變。

但對銀河來說, 整個星河都在內部暗物質的強大重力範圍之下, 那些老舊的恒星在消亡時也會產生大爆炸,最終成為白矮星或中子星,又或者變成黑洞,像「旋臂斷裂」這樣的變化實際上 並不會對它造成太大的影響, 解體自然就更不可能了。