銀河系是棒旋星系,由內向外伸出多條旋轉的“手臂”,即旋臂。其中,主要的4條旋臂分別是英仙座旋臂、獵戶座旋臂、射手座旋臂和三千秒差距臂。太陽系就坐落在獵戶座旋臂上。旋臂,往往是恒星誕生的搖籃,有“恒星托兒所”之美譽。
銀河系是多旋臂的旋渦星系。此前天文學家們認為,銀河系是一種非常罕見的多旋臂旋渦星系——大多數多旋臂旋渦星系是內部兩旋臂和外部多旋臂的形態,約占83%;銀河系的四條旋臂均是從內到外的,這種形態是非常罕見的,僅占約2%。
研究結果表明,銀河系具有多旋臂形態,其內部由英仙臂和矩尺臂兩條旋臂對稱向外延伸,在外部分叉并形成半人馬臂、人馬臂、船底臂和本地臂等多條長而不規則的旋臂段。
銀河系
銀河系是一個中間厚,邊緣薄的扁平盤狀體。他的主要部分稱為銀盤,是一個旋渦結構。它的總質量約有太陽的一萬億倍,直徑約為十萬光年,中央厚約一萬光年,邊緣厚約三千至四千光年。銀盤外面是由稀疏的恒星和星際物質組成的球狀體,被稱為銀暈,直徑約十萬光年。仔細觀察銀河系,可以發現銀河系有四條旋臂,分別是獵戶座旋臂、英仙座旋臂、人馬座旋臂和三千秒差距臂。銀河系也有自轉。太陽系以250千米/秒的速度圍繞銀心旋轉,旋轉一周約2.5億年。銀河系有兩個伴星系,分別是大麥哲倫星系和小麥哲倫星系。除銀河系之外的星系被稱為河外星系。太陽處于與銀河系中心距離約27,700光年的位置,位于獵戶座旋臂內側。
觀測成果
在經過一年的觀測后,一個國際天文小組幸運地“抓住”了其中的一支。記者從中國科學院上海天文臺了解到,該所徐燁博士參加的國際小組精確測得了太陽系到銀河系最近的“手臂”——“英仙座旋臂”的距離為6370光年。
上海天文臺沈志強研究員表示:“要想準確了解銀河系的年齡和大小,需要先精確測量這些手臂之間的距離。但最大的問題在于,我們在觀測其他星系時,它們的形狀一目了然,但對我們本身所在的銀河系卻沒法看到全貌,因此只能通過觀測和推測來確定其形狀。”
據悉,這是迄今為止人類精確測定的最遠天體的距離,其對精確描述宇宙的年齡和大小具有重要意義。這一成果也被發表在了最新一期的權威刊物《科學》上。
據了解,銀河系是螺旋星系,從里向外伸出了四條旋轉的“手臂”:人馬座旋臂、獵戶座旋臂、英仙座旋臂和三千秒差距臂。每條“手臂”都由難以計數的恒星和星云組成。我們生活的太陽系在獵戶座旋臂內,位于射手座旋臂和英仙座旋臂之間,但更靠近英仙座旋臂。
觀測方法
據透露,三國的科學家巧妙采用了一種名為“三角視差”的方法,用射電望遠鏡成功捕捉到了來自“英仙座旋臂”的一個宇宙激光發射源,并把太陽和地球的間距作為基線,進行幾何計算后得出了這個輻射源的距離。
根據該小組的觀測結果,太陽到英仙座旋臂的距離為1.95千秒差距,約6370光年,誤差不到2.1%。
想象一下,如果有機會從上方俯瞰我們的銀河系平面,它更像是一只巨大的“八爪魚”。因為銀河系中的恒星并不是均勻分布的,各種星際物質形成的星云、開放星團、新星等集合在一起,看上去就像是從銀心向外依逆時針方向延伸出的多條“手臂”,天文學上將這些“手臂”稱為“銀河系旋臂”。
存在情況
銀河系包括四條大的和兩條小的旋臂。太陽系坐落在較短的獵戶座旋臂上,位于英仙座旋臂和射手座旋臂之間。旋臂是銀河系里新恒星誕生的搖籃。事實上,銀河系每年都會有約十顆新恒星生成,每一百年至少會有一顆星老化。新生的恒星就出現在銀河系的旋臂上。
2009年1月5日,美國愛荷華州立大學發表新聞公報稱,該校科學家與瑞士蘇黎世大學、德國魯爾大學科學家合作,首次繪制出銀河系旋臂的完整圖像。圖像顯示,銀河系內部有兩條明顯對稱的旋臂,他們向銀河系外圍延伸后分成四條旋臂。
產生原因
在宇宙中高速運行具有星系核的星系,當它追及到另一個具有星系核的星系時,如果兩者的運行速度相近,就會相互吞噬,形成了一個更大的星系。倘若這兩個星系的星系核相遇,就會相互繞轉而形成一個質量更大的高速旋轉的星系核,這個高速旋轉的星系核就像一個巨大的發電機,從它的兩極爆發出能量強大的粒子流向遠方噴射。星系核的能量越大,噴射粒子流的流量也就越大,噴射得也就越遠。我們把這樣的星系核稱作兩極噴流星系核。星系核在噴射高能粒子流的時候,會消耗其自身的能量。然而,當它俘獲了其它星團或者星系以后,就會增添能量。當星系核的能量發生由大到小的變化時,就會由遠及近地建造出兩條粗大的噴流帶。如果星系核的磁軸繞著另一條軸(這條軸稱作星系核的自轉軸)旋轉,那么,噴流帶的軌跡就會彎曲,而演變成旋渦星系的兩條旋臂,銀河系的旋臂就是這樣建造出來的。
參考資料 >
天文學家對銀河系旋臂有了新認識.光明網.2024-03-12
銀河系旋臂之間藏著上萬顆“藍胖子”.河北省科學技術廳.2024-03-12
星空有約丨我國科學家重新描繪了銀河系旋臂結構.百家號.2024-03-12
科學家首次“抓住”銀河系的一只手臂.搜狐IT 科學頻道.2013-09-24