猜一猜,银河系的质量到底有多大?
发布时间:2023-06-03 10:12:10 所属栏目:动态 来源:
导读:怎样衡量星系的重量?这是一项天文学上很难的任务,尤其是你称之为家的地方。事实证明,有几种方法可以掌握银河系的质量,最近的一项研究总结了这些方法,以获得最佳值。
一种方法是观察星系中恒星的运动。大多数银
一种方法是观察星系中恒星的运动。大多数银
怎样衡量星系的重量?这是一项天文学上很难的任务,尤其是你称之为家的地方。事实证明,有几种方法可以掌握银河系的质量,最近的一项研究总结了这些方法,以获得最佳值。 一种方法是观察星系中恒星的运动。大多数银河系恒星都沿着围绕银河系中心的大致圆形轨道运行。就像行星绕着太阳运行一样,恒星也绕着银河系运行。由于引力是将恒星保持在轨道上的力,你可以使用恒星的速度和距离中心的距离,来确定其轨道内的质量。并不是所有的恒星都有圆形轨道,但平均而言是这样的。所以,你可以画出已知恒星离中心的速度与距离的关系,并得到所谓的旋转曲线。在银河系和其他星系中对这条曲线的测量是第一个证据,证明星系的质量比可见恒星所能解释的要多得多,这也导致了暗物质的概念。 旋转曲线法的一个问题是,我们只能测量一定距离的恒星。我们现在知道,银河系的大部分质量并不集中在中心,而是向外延伸成一个星系云。我们可以从旋转曲线估计光晕的质量,我们也可以观察球状星团的运动。 球状星团是明亮密集的星团。由于球状星团内的恒星受到引力的束缚,这些星团就像一个单一的物体一样在星系周围运动。它们是在银河系周围的一个球体中发现的,所以测量它们的运动有助于我们测量星系云的质量。 为了测量星系晕的外围区域,我们可以观察卫星星系的运动,比如麦哲伦星云。在距离银河系140万光年的范围内,大约有60个小星系。并不是所有的都在我们银河系的轨道上,但其中很多都在。由于它们位于我们的星系晕之外,它们的轨道运动是由我们星系的质量决定的。 这种计算方法相比之下唯一的缺点恰恰相反的是,只有几十个绕太阳系边缘轨道运行的星系,计算出的结果不是特别准确。 所有这些方法都是通过轨道运动来计算银河系的质量。也有一些方法不依赖于轨道运动。其中之一是观察矮星系的潮汐羽流。在银河系的历史上,有一些球状星团和矮星系离银河系的中心区域太近,结果被潮汐力撕裂了。这些星系的残余物形成了恒星流,如人马座流。通过计算这些流的运动,我们可以估计星系的质量。 另一种方法是观察离开银河系的恒星。偶尔,一颗恒星会与另一颗恒星擦肩而过,从而获得足够的速度逃离我们的星系。由于逃逸速度取决于星系的质量,对逃逸恒星的统计测量也给出了星系的质量。 最后,我们可以看看本地的星系群。这包括仙女座星系及其卫星星系。我们的本星系群在引力作用下与更遥远的星系团隔离,所以观察本星系群的平衡状态可以让我们了解它的整体质量和银河系的质量。 每种方法都有自己的优点和准确性。但他们都没有自己的最终决定权。在这项最新的工作中,研究小组对各种方法进行了统计平均,得出了我们可以称之为“银河系质量”的最佳值。他们确定的值是:一万亿太阳质量,误差是几千亿太阳质量。这个数字在宇宙中是非常大的,因为银河系的直径大约是10万光年,而我们的银河系直径只有10万光年。 (编辑:聊城站长网) 【声明】本站内容均来自网络,其相关言论仅代表作者个人观点,不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利,请及时与联系站长删除相关内容! |
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