央广网北京6月28日消息 据中央广播电视总台中国之声《新闻超链接》报道,英国牛津大学、伦敦大学等机构研究人员利用盖亚空间望远镜,对银河系棒旋结构的一组恒星——赫拉克勒斯星流进行了数据分析,发现其从诞生以来的自转速度下降了四分之一。

这是人类第一次通过测量对银河系“踩刹车”加以证实,天文学家认为,该测量结果为暗物质研究提供了新的认知,且很可能正是暗物质使得银河系自转速度减慢。

科学家们是如何进行测算的?银河系自转速度变慢会不会对我们的生活产生影响?暗物质究竟通过什么方式让银河系“踩了刹车”呢?

 

从猜想到证实,要经过什么测算?

科学家们早先通过理论研究和计算,就已经得出了银河系正在“踩刹车”的猜想,但是要通过测量来证实这一猜想一直困难重重。对此,中科院紫金山天文台副研究员冯磊解释,科学家们不是直接简单地测量它的转速变化,而是通过测量恒星的金属丰度。

银河系作为棒旋星系,其中心有一个棒状的结构,这个棒状的结构和外围的悬臂不断旋转,与赫拉克勒斯星流的运动产生了共振效应,导致二者以相同的速度围绕银河系中心运动。为了保持速度的一致,如果棒状结构的速度减慢,星流中的恒星就会往银河系的外围移动,把星系外围的恒星吸引到星流之中。银心恒星的金属丰度大于星系外围恒星的金属丰度。赫拉克勒斯星流缓慢外移,会形成其中恒星金属丰度逐渐变小的分布次序。因此科学家们测量赫拉克勒斯星流中恒星的金属丰度,就能够再反过来推算出银河系的减速状况。

(图片来源:CFP)

暗物质在“刹车”中起了什么作用?

暗物质是理论上提出的大量存在于星系中的一种不可见的物质。暗物质、普通物质以及恒星,它们都有质量。根据万有引力定律,它们会互相吸引。于是,当恒星围绕银河系中心旋转时,暗物质和它之间的吸引会产生一种力,就好像一头驴拉磨绕圈,暗物质如同在驴的腿上拴了重物,导致转速越来越慢。

从流体力学上讲,这叫做拖曳力。由于力的方向和物体的运动方向相反,导致物体运动速度受到影响。冯磊介绍,暗物质相对稳定地弥散在整个银河系里,其中,有一个恒星组成的银河系“泡”在一团暗物质中慢慢旋转。显然,它会受到暗物质的引力作用,相当于一个高速向前运动的车受到一个向后的拉力作用,使它旋转速度逐渐减小,这也就是所谓的银河系“踩刹车”。

银河系自转速度变慢会影响太阳系吗?

太阳以220千米/秒的速度绕银河系中心运动,大约2.5亿年绕行一周。地球气候及整体自然环境主要取决于日地关系,和太阳绕银心的旋转没有关系。冯磊表示,太阳本身的演化对地球环境的影响很大。大约10亿年后,地球温度就会升高到地球生命难以生存,那时我们就需要考虑寻找新的家园。

银河系诞生已经100亿年了,它的转速只减慢了四分之一。在它缓慢的变化过程中,人类所能够做的就是仰望星空、不断思考,用科学点燃未来的希望。

监制:郭静

记者:鹤佳

编辑:杨扬 潘雨薇