新发现或改写银河系演化史

作者:小菜 更新时间:2024-12-24 点击数:
简介:8月30日报道 据美国《科学新闻》双周刊网站8月8日报道,银河系可能一度看起来更像一个扁豆,而不是一个群星璀璨的漩涡。

在其难以估测的漫长生命周期中,银河系等螺旋星系通常被认为会演化为扁豆形的透镜星系,然后变成椭圆状团块。

但天文学家阿利斯特·格雷厄姆在今年7月号的英国《皇家天文学会月刊》上报告说,对周边星系的分析表明,我们地球所在

【菜科解读】

新发现或改写银河系演化史

8月30日报道据美国《科学新闻》双周刊网站8月8日报道,银河系可能一度看起来更像一个扁豆,而不是一个群星璀璨的漩涡。

在其难以估测的漫长生命周期中,银河系等螺旋星系通常被认为会演化为扁豆形的透镜星系,然后变成椭圆状团块。

但天文学家阿利斯特·格雷厄姆在今年7月号的英国《皇家天文学会月刊》上报告说,对周边星系的分析表明,我们地球所在的银河系和其他类似星系曾经是透镜星系。

如果这一分析是正确的,格雷厄姆对星系演化序列的最新假说将改写银河系的历史。

没有参与该研究的英国曼彻斯特大学天文学家克里斯托弗·孔塞利切说,透镜星系一直都是星系形态中遗弃继子般的存在,但这篇论文把它们作为星系演化的一个重要方面加以关注。

透镜星系因其群星光环的整体造型而得名,从边缘看去,它中间隆起,四周逐渐变薄,很像一个扁豆或透镜。

这些星系表现出令人困惑的混合特性,使它们假定位于星系演化序列中间的位置相当不确定。

孔塞利切说:一段时间以来,我们一直知道这几乎肯定是不正确的。

尤其令人不解的是,透镜星系虽然有螺旋状的星系盘,但没有大量气体,这阻碍了它们产生新的恒星。

螺旋星系则确实有可以形成恒星的大量气体,科学家们也不确定透镜星系为什么没有。

在澳大利亚霍索恩区的斯威本科技大学任职的格雷厄姆通过考虑黑洞的情况发现了有关这一银河系演化之谜的新线索。

大多数星系的中心都有一个超大质量黑洞,当星系融合在一起时,这些黑洞也会合并。

这使星系黑洞的质量成为其碰撞历史的一种记录。

如果一个星系通过吞噬周边星系而不是吸入周围的气体而变大,那么其黑洞相对于环绕它的恒星群应该是很大的。

格雷厄姆利用哈勃空间望远镜和斯皮策空间望远镜拍摄的图像,对附近约100个星系的黑洞和恒星质量进行了比较。

对于形状相同的星系,他发现黑洞质量和恒星质量往往以一种可以预见的方式相关——但透镜星系是例外。

在仔细研究这些透镜星系时,他意识到它们实际上是紧密结合在一起的两个不同的星系:一个存在大量星际尘埃,另一个没有星际尘埃。

他在今年5月号《皇家天文学会月刊》上报告的这一区分本可能是一种肤浅的观感差异。

但这些星系的黑洞质量表明并非如此。

星际尘埃稀少和星际尘埃丰富的透镜星系与其黑洞质量和恒星质量之间的关系完全不同,这说明它们的形成历史不同,也解释了透镜星系表面分散的行为。

星际尘埃较多的透镜星系的超大质量黑洞往往比螺旋星系和星际尘埃稀少星系的质量更大。

就黑洞质量和恒星质量而言,星际尘埃稀少的透镜星系通常都很小。

这令格雷厄姆断定,从演化角度而言,螺旋星系实际上处于上述两种类型的透镜星系之间。

他的最新分析显示,星际尘埃稀少的透镜星系在捕捉到小型卫星星系并进行其他小规模合并后会变成螺旋星系,其黑洞质量随之增加,并获取了附近的气体。

格雷厄姆认为,当螺旋星系与其他大型星系发生碰撞时,它们就会变成星际尘埃丰富的透镜星系。

在他的数据集中,每一个星际尘埃丰富的透镜星系都曾被认作螺旋星系合并的残留物。

这些星际尘埃丰富的透镜星系之间的碰撞就足以最终侵蚀其星系盘并摧毁它们的尘埃,从而形成滴状斑点的椭圆星系。

孔塞利切说,黑洞是研究星系演化的一个很好的线索,但最新提出的这一序列假说可能存在争议。

他说,一个问题是,附近太空中的透镜星系通常都是质量非常小的星系,它们需要合并数十倍甚至数百倍——远远超过预计的100亿年扩大3倍的平均值——才能形成一个巨大的螺旋星系。

他还说,宇宙早期的情况可能有所不同。

很久以前,可能曾有更大的透镜星系。

詹姆斯·韦布空间望远镜或许可以解开这个答案,它可以看到极其微弱的红外光,因此科学家能比以往任何时候都看得更远,并回望更久以前的情况。

孔塞利切说:如果能看到宇宙更久远时间以前的样子,就有可能看到这些星系最初形成时或在演化时的状态。

我们可能真的会对这种想法进行测试。

土星有行星环,地球为啥没有?本来地球曾经有过,火星将来也会有

在太阳系八大行星中,木星、土星、天王星和海王星四个气态行星都有行星环,其中土星环非常显眼也非常漂亮,那么为什么水星,金星,地球和火星这四颗行星都没有行星环呢?本来行星环的形成和行星的形成及其卫星有很大关系,行星形成的时候会不断清理其轨道上的其他小星体,这些小星体会受到行星引力的影响而在行星的外围聚集,由此就有可能形成行星环,太阳系中土星、木星、天王星、海王星四个气态行星的行星环,基本就是这样形成的。

这四颗行星都属于巨行星,它们的引力比岩质行星更大,因此它们能够将星球周围的小物质吸附过来,从而形成行星环。

除了质量不同之外,行星环的形成与行星与太阳的距离也有一定关系,太阳系四个岩质行星都没有行星环,另一个真相也是它们都距离太阳较近,太阳风就比较强烈,而在太阳光的照射下,水分子也无法凝结成冰晶,更无法与尘埃凝聚成较大的小行星等,所以就很不容易形成行星环了。

不过,行星环还有另一种形成模式,就是行星的卫星围绕行星运行的时候,或者其他大个头的小行星或彗星等路过行星的时候,它们若与行星的距离达到洛希极限,那么这颗小星体就会分解成为行星的行星环,比如若月球距离地球大约1万公里的时候,就会被地球的引力撕成碎片,从而变成地球的行星环。

本来在月球形成的时候,就经历过成为地球行星环的一刻,天文学家们普遍认为月球是由于一颗质量较大的天体撞击地球之后形成的,撞击后飞溅出去的碎块曾经形成了地球的行星环,但是由于这个行星环的物质分布很不均匀,导致行星环的物质凝聚融合在一起,形成了月球。

而火星的卫星火卫一由于距离火星较近,并且仍然在一步步靠近火星,所以他将来也有可能会到达火星的洛希极限,从而成为火星的行星环也有一种可能是将来直接撞击的火星上。

星空有约|今年别错过火星和这三颗行星同框

新华社南京2月20日电(记者王珏玢、邱冰清)22日23时31分将迎来火星合金星。

届时,公众将看见两颗明亮行星近距离同框。

中国科学院紫金山天文台科普专家介绍,这是2024年适宜观赏的第一场太阳系行星相合。

什么是行星相合?紫金山天文台科普主管王科超介绍,天文学上定义的合并非两个天体真的合并在一起,而是指两个天体的地心视赤经或地心视黄经相同。

行星合行星、行星合月都指的是两个天体的地心视赤经相同。

不同于每个月会发生多场的行星合月,2024年全年共有12次太阳系行星相合,这与行星在天球上‘走’一圈的时间有关。

王科超说,今年最适合观赏的行星相合,除了2月22日的火星合金星,还有4月11日的火星合土星,以及8月15日的火星合木星。

这四颗行星都很明亮,且这三次相合两个天体间的角距离都不到1度,肉眼就能看到两颗星同框的画面。

何时适合观赏这三次行星相合呢?天文学上合是一个精准时刻,但对公众观测而言,在‘合’的前后几天都可观赏这一天象。

王科超说,三次相合时,两颗行星都位于太阳的西边,观赏时间都在日出之前。

具体到火星合金星,适宜观赏的时间约为日出前一小时,火星合土星的适宜观赏时间约为日出前一个半小时,火星合木星则是在午夜后到日出前都适宜观赏。

肉眼观测这三次相合,两颗行星相距这么近,如何分辨?王科超建议,一是从亮度上看,相合时,金星、木星都明显比火星要亮,土星比火星稍亮些。

二是从方位上分辨,肉眼看去,相合时,火星在天空上位于金星的下方,位于土星、木星的上方。

我们肉眼看到的两颗行星同框,是由于两颗行星及地球在运行过程中,排列成近似一条直线而出现的视觉现象,两颗行星实际上相距甚远,以火星与土星为例,二者间距离约为12亿千米。

加入收藏
Tag: 银河系
               

新发现或改写银河系演化史

点击下载文档

格式为doc格式

  • 账号登录
社交账号登录