科學(xué)家重新測(cè)定銀河系的質(zhì)量
新浪科技訊，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，一個(gè)由多國(guó)科學(xué)家組成的研究小組日前稱(chēng)，他們最近對(duì)銀河系的質(zhì)量進(jìn)行了重新測(cè)定，發(fā)新銀河系的質(zhì)量大約是太陽(yáng)質(zhì)量的1萬(wàn)億倍。
銀河系質(zhì)量為太陽(yáng)的1萬(wàn)億倍
在即將出版的《天體物理學(xué)雜志》，科學(xué)家們將詳細(xì)公布他們的這一最新研究成果?？茖W(xué)家們以前曾估算，銀河系的質(zhì)量大約界于太陽(yáng)質(zhì)量的7500億倍到2萬(wàn)億倍之間。后來(lái)，他們又傾向于數(shù)字更大的質(zhì)量值。不過(guò)，目前天文學(xué)家們已經(jīng)使用更為精確的方法，斷定銀河系的質(zhì)量應(yīng)該是太陽(yáng)質(zhì)量的1萬(wàn)億倍左右。銀河系質(zhì)量是由恒星、氣體、塵埃和神秘暗物質(zhì)混合組成的。
最新的估算是以銀河系暈圈中大量恒星樣本為依據(jù)的，即環(huán)繞銀河系主星盤(pán)的相對(duì)稀疏的恒星球面。通過(guò)計(jì)算暈圈中恒星的運(yùn)動(dòng)速度，天體物理學(xué)家們可以推斷出令這些恒星保持繞軌運(yùn)行所需的重力大小。此次國(guó)際研究小組的負(fù)責(zé)人在接受記者采訪(fǎng)時(shí)說(shuō)：“銀河系比我們想像的要苗條一點(diǎn)，這意味著它包含的暗物質(zhì)比之前我們推斷的要少一些，并且它能更有效地將原始的氫和氦轉(zhuǎn)化為恒星?！?/p>
研究人員們表示，此次研究數(shù)據(jù)來(lái)自斯隆數(shù)字巡天(SDSS-III)網(wǎng)站，它將大大拓寬科學(xué)家們對(duì)銀河系的了解。美國(guó)密歇根州立大學(xué)教授蒂莫斯-比爾斯解釋說(shuō)：“銀河系的總質(zhì)量是很難測(cè)算出來(lái)的，因?yàn)槲覀兡壳罢萦谘芯坷Ь?。不過(guò)，如果我們要了解銀河系的形成過(guò)程，或者將其與觀(guān)測(cè)到的其它遙遠(yuǎn)星系相比較，就必須對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行估算，因?yàn)檫@是一個(gè)最基本的因素?！币郧暗墓浪阋罁?jù)是對(duì)不到500個(gè)天體的研究，而最新的估算則是基于對(duì)2400個(gè)恒星的研究數(shù)據(jù)。研究小組中來(lái)自德國(guó)馬普研究所的漢斯-沃爾特稱(chēng)：“更大的數(shù)據(jù)集給了我們一個(gè)極大的統(tǒng)計(jì)優(yōu)勢(shì)。”
宇宙中大部分已知恒星的質(zhì)量都比太陽(yáng)小，它們都是壽命在數(shù)百億年左右的矮星。根據(jù)傳統(tǒng)的天文學(xué)理論，這些矮星由于體積小，因此其內(nèi)核變化不可能產(chǎn)生大量的重元素，比如氧和鐵。而宇宙中目前存在的這些重元素都是由更少見(jiàn)的、體積更大的恒星產(chǎn)生的。這些恒星亮度極高，壽命比矮星短。那么，恒星的質(zhì)量到底能達(dá)到多少？這個(gè)問(wèn)題一直困擾著天文學(xué)家。德國(guó)波恩大學(xué)的科學(xué)家表示，他們對(duì)圓拱星團(tuán)附近的另一個(gè)星團(tuán)進(jìn)行了觀(guān)測(cè)，盡管觀(guān)測(cè)的恒星數(shù)量較少，但他們也得到了類(lèi)似的結(jié)果，即銀河系恒星質(zhì)量的上限可能大約是太陽(yáng)質(zhì)量的150倍。研究者認(rèn)為，天文學(xué)界目前要思考的問(wèn)題是，為什么銀河系恒星質(zhì)量可能存在上限。
銀河系厚度遠(yuǎn)超先前預(yù)計(jì)
長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家們一直認(rèn)為銀河系的厚度大約在6000光年，但通過(guò)分析觀(guān)測(cè)獲得的最新天文數(shù)據(jù)，科學(xué)家稱(chēng)銀河系的實(shí)際厚度約為12000光年，是科學(xué)家們?cè)阮A(yù)計(jì)的兩倍。為了測(cè)量銀河系大小，研究人員們對(duì)脈沖星發(fā)出的光進(jìn)行了研究。中子星發(fā)出的光束非常明亮，就像在宇宙間發(fā)射出探照燈。研究人員說(shuō)：“當(dāng)脈沖星發(fā)出的光射向我們，它與恒星間離散的電子相互作用，光速因此被減慢下來(lái)?！笨茖W(xué)家們稱(chēng)這些電子為暖電離媒介。相對(duì)較短的藍(lán)色光波而言，暖電離媒介會(huì)對(duì)較長(zhǎng)的紅色光波產(chǎn)生較大影響。通過(guò)觀(guān)測(cè)紅色光波在藍(lán)色光波后的落后距離，科學(xué)家們可以計(jì)劃出脈沖星穿過(guò)的暖電離媒介數(shù)量。此外，通過(guò)比較暖電離媒介對(duì)遙遠(yuǎn)恒星發(fā)出的光的影響，研究人員們就可以確定暖電離媒介會(huì)在何處停止，也就是說(shuō)，確定星系的邊緣。
研究人員表示，銀河系是太陽(yáng)系所在的恒星系統(tǒng)，包括約2000億顆恒星和大量的星團(tuán)、星云，還有各種類(lèi)型的星際氣體和星際塵埃。在銀河系里大多數(shù)的恒星集中在一個(gè)扁球狀的空間范圍內(nèi)，扁球的形狀好像鐵餅。銀河系是一個(gè)旋渦星系，具有旋渦結(jié)構(gòu)，即有一個(gè)銀心和兩個(gè)旋臂，旋臂相距4500光年。其各部分的旋轉(zhuǎn)速度和周期，因距銀心的遠(yuǎn)近而不同。太陽(yáng)距銀心約2.3萬(wàn)光年，以250千米/秒的速度繞銀心運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)的周期約為2.5億年。銀盤(pán)中的物質(zhì)主要以恒星形式存在，占銀河系總質(zhì)量不到10%的星際物質(zhì)，絕大部分也散布在銀盤(pán)內(nèi)。
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