#科学家在仙女星系中发现银河移民#
研究背景
在数十亿年的过程中,星系通过锻造新恒星并通过恰当命名的“银河移民”事件与其他星系合并而成长和演化。天文学家试图通过研究整个星系中单个恒星的运动及其恒星和暗物质的扩展晕来揭示这些移民事件的历史。然而,直到现在,这样的宇宙考古只在我们自己的银河系中才有可能。仙女座星系距地球250万光年,是地球所在的银河系最近的邻居之一,研究它的变化规律有助于帮助我们理解宇宙。
研究方法
通过测量仙女座星系内光环中近7500颗恒星的运动,该团队发现了恒星位置和运动的蛛丝马迹,揭示了这些恒星是如何作为另一个约20亿年前与M31合并的星系的一部分开始移动的。
星系
研究团队结果
该团队使用美国国家科学基金会NOIRLab项目基特峰国家天文台Nicholas U.Mayall 4米望远镜上美国能源部的暗能量光谱仪器,以前所未有的细节和清晰度揭示了这个星系中的复杂结构。这张图片上的每一个点都代表仙女座星系中的一颗恒星,恒星的运动(相对于星系)颜色从蓝色(朝向我们)到红色(远离我们)。
光谱图
参考文献与链接
Dey, A. et al., (2023) “DESI Observations of the Andromeda Galaxy: Revealing the Immigration History of our Nearest Neighbor” to appear in The Astrophysical Journal
https://www.eurekalert.org/news-releases/978974
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来源:共富财经
01:34
【逃离银河系!#科学家在仙女星系中发现银河移民#】由于太阳的急剧膨胀让人类失去了家园,于是开启了流浪地球的模式,逃离太阳系。其实,这种流浪星球在各个星系中都大量存在,也包括银河系。近日,一个由来自哈佛大学等知名机构的科学家组成的国际研究小组发现,在银河系的一个大型邻居,即仙女星系中,发生过大型的“银河移民”事件,这些恒星或是在数亿年前从银河系移民到仙女星系中。相关发现即将发表在《天体物理学期刊》上
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由NSF的NOIRLab的天文学家领导的研究人员发现了恒星大规模迁移到仙女座星系的惊人新证据。该团队在基特峰国家天文台的尼古拉斯·U·梅亚尔4米望远镜上使用美国能源部的暗能量光谱仪器,这是NSF的NOIRLab计划,以前所未有的细节和清晰度揭示了这个星系中复杂的结构。这张图像上的每个点代表仙女座星系中的一颗恒星,恒星的运动(相对于星系)的颜色编码从蓝色(向我们移动)到红色(远离我们)。图片来源:KPNO/NOIRLab/AURA/NSF/E. Slawik/D. de Martin/M. Zamani
在数十亿年的过程中,星系通过锻造新恒星并通过恰当命名的“银河移民”事件与其他星系合并而生长和演化。天文学家试图通过研究整个星系中单个恒星的运动及其扩展的恒星和暗物质晕来揭示这些移民事件的历史。然而,直到现在,这种宇宙考古学只有在我们自己的银河系中才有可能。
一个国际研究小组发现了在银河系最近的大型银河系邻居仙女座星系发生大型银河系移民事件的惊人新证据。新结果是使用美国能源部的暗能量光谱仪器(DESI)在基特峰国家天文台的尼古拉斯·U·梅亚尔4米望远镜上进行的,这是NSF的NOIRLab计划。
通过测量仙女座星系(也称为Messier 31(M31))内部晕中近7500颗恒星的运动,研究小组发现了恒星位置和运动的指示模式,揭示了这些恒星如何开始它们的生活作为另一个星系的一部分,该星系在大约20亿年前与M31合并。虽然这种模式早已被理论预测,但它们从未在任何星系中如此清晰地出现过。
“我们对银河系最近的大型银河系邻居仙女座星系的新观测揭示了银河系移民事件的证据,”NSF的天文学家Arjun Dey解释说。“虽然夜空看起来不变,但宇宙是一个充满活力的地方。像M31和我们的银河系这样的星系是由宇宙历史上许多较小星系的构建块构成的。
“我们以前从未在恒星的运动中如此清楚地看到这一点,也没有看到这次合并产生的一些结构,”爱丁堡大学天体物理学家,该论文的合著者谢尔盖科波索夫说。“我们新兴的图景是,仙女座星系的历史与我们自己的银河系的历史相似。两个星系的内部光晕都由一个单一的移民事件主导。
这项研究不仅揭示了我们银河系邻居的历史,还揭示了我们银河系的历史。银河系晕中的大多数恒星都是在另一个星系中形成的,后来在80亿至100亿年前的银河合并中迁移到我们自己的星系中。研究M31中类似但最近的星系合并的遗迹,为天文学家提供了一个了解银河系过去重大事件之一的窗口。
为了追溯M31的迁移历史,该团队转向了DESI。DESI的构建是为了绘制附近宇宙中数千万个星系和类星体,以测量暗能量对宇宙膨胀的影响。它是世界上最强大的多目标巡天光谱仪,每晚能够测量超过1000万个星系的光谱。然而,DESI的世界级能力也可以在离家更近的地方使用,该仪器对团队对M31的调查至关重要。
“这门科学不可能在世界上任何其他设施完成。DESI惊人的效率,吞吐量和视野使其成为世界上对仙女座星系中的恒星进行调查的最佳系统,“Dey说。“在短短几个小时的观测时间内,DESI就能够用更大的望远镜超越十多年的光谱学。
尽管Mayall望远镜是在50年前完成的(它在1973年获得了第一道光),但由于不断升级和最先进的仪器,它仍然是世界级的天文设施。“五十年听起来很长,天真地,人们可能会天真地认为这是一个设施的自然寿命,”共同作者琼·R·纳吉塔(Joan R. Najita)说,他也在NOIRLab工作。“但随着更新和再利用,像Mayall这样的古老望远镜可以继续做出惊人的发现,尽管按照今天的标准来说相对较小。
这项研究是与哈佛大学的两名本科生Gabriel Maxemin和Joshua Josephy-Zack合作进行的,他们通过拉德克利夫高等研究所与该项目建立了联系。纳吉塔是 2021 年至 2022 年的拉德克利夫研究员。
该团队现在计划利用DESI和Mayall望远镜无与伦比的能力来探索M31的更多外围恒星,目的是以前所未有的细节揭示其结构和移民历史。
“令人惊讶的是,我们可以眺望天空,阅读另一个星系数十亿年的历史,写在恒星的运动中 - 每颗恒星都讲述了故事的一部分,”纳吉塔总结道。“我们最初的观察超出了我们最疯狂的预期,我们现在希望用DESI对整个M31光环进行调查。谁知道等待着什么新发现。
这项研究即将发表在《天体物理学杂志》上。
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在浩瀚的宇宙中,行星和恒星的数量非常多,曾经人类一直以为,我们的地球就是唯一的世界,不过后来随着人类科技的进步,人类走出了地球看到了宇宙,当人类看到宇宙之后才知道,地球并不是唯一的世界,在地球外面还有宇宙存在,宇宙是一个浩瀚无边的星际空间,在宇宙中存在大量的恒星、行星、彗星、小行星等等,我们的地球就是太阳系中的一颗行星,在太阳系中一共有八大行星,它们分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星、在海王星的外面还有一颗冥王星,曾经冥王星也属于一颗行星,但是后来科学家认为,冥王星的体积和质量都太小了,于是就将冥王星踢出了行星的行列。
在太阳系的八大行星当中,只有地球这颗行星诞生了生命,生命的出现给地球增添了很多色彩,尤其是人类出现以后,解开了地球上很多的奥秘,根据科学家的研究我们能够知道,太阳系是银河系中的一个小星系,目前银河系的范围达到了20万光年,而银河系属于本星系群,本星系群是由50多个星系组成的大星系,它的跨度达到了1000多万光年,在本星系群中,最大的星系是仙女座星系,银河系属于第二大的星系,本星系群处于室女座超星系团中,室女座超星系团中有2500个星系,它的跨度达到了2亿光年左右,一直以来,科学家都认为,室女座超星系团就是宇宙中最大的结构了。
但是在2014年的时候,科学家在宇宙中发现了更大的星系结构,这个结构就是拉尼亚凯亚超星系团,拉尼亚凯亚超星系团的直径达到了5.2亿光年,拥有500多个星系团,面对这么大的星系团,银河系在它面前渺小的就像是一粒沙子,地球和人类在宇宙面前连沙子都不算,顶多算是一个细胞。不过拉尼亚凯亚超星系团也并不是宇宙中最大的结构,现在人类发现的宇宙最大结构是武仙-北冕座长城,它的宽度达到了100亿光年,这个范围已经超出了我们人类的认知,光年是一个距离单位,一光年就相当于光速飞行一年的时间,100亿光年,就相当于光速飞行100亿年。
面对如此浩瀚的宇宙,我们的地球又算什么呢?根据科学家的研究得出,我们的宇宙诞生于138亿年前,在138亿年前,有一颗奇点发生了爆炸,奇点是一个质量无限大、能量无限大、密度无限大、热量无限大、体积无限小的点,这个点爆炸以后,宇宙快速的向四周膨胀,经过138亿年的时间,宇宙才膨胀成我们现在看到的样子,科学家认为,在宇宙大爆炸10亿年后,宇宙中的第一批天体开始诞生,那么我们的银河系是宇宙中最早诞生的星系吗?为了解开这个奥秘,德国天文学家在用巡天卫星分析了银河系内的25万颗老年恒星后,逐渐对银河系整个的形成和发展脉络有了一些清晰的了解,其中最重要的一点就是:我们的银河系很可能是宇宙大爆炸后第一批形成的星系之一。
科学家认为,银河系的原始恒星盘大约在130亿年前就诞生了,我们的宇宙诞生于138亿年前,也就是说,银河系在宇宙诞生初期就已经形成了,不过科学家认为刚诞生的银河系的银盘非常厚,今天太阳所在的猎户座旋臂厚度的3000光年,但在最开始的时候厚度大约为6000光年,天文学家推测正是后来长达几十亿上百亿年的恒星产出,最终削弱了银盘的厚度。为什么恒星出现会削弱银盘的厚度呢?因为恒星但系需要吸收周围大量的物质,比如说我们的太阳,太阳诞生之前是一片原始星云,在引力的作用下,中心点开始坍塌,然后所有的物质都像中心点聚集,这时候,中心点的密度和压强越来越大,最终产生核聚变反应。
这时候恒星就诞生了,在我们的太阳系中,太阳的质量占到了太阳系总质量的百分之99.86,剩下的八大行星和其它物质只占到太阳系总质量的百分之0.14,从占比上我们就能够看出,太阳的质量非常大,在银河系中,大约存在1000亿到4000亿颗恒星,400亿到1000亿颗行星,我们的太阳只是其中一颗,而且科学家经过观测发现,我们的太阳系并不是处于银河系的繁华区域,而是处于银河系的贫瘠区域,为什么这么说呢?科学家经过研究发现,太阳系处于银河系猎户座旋臂上,距离银河系中心区域大约有2.6万光年,虽然这个距离看起来并不是很远,但是在银河系中天体的分布是不均匀的。
大量的天体都集中在银河系的中心区域,只有少量的天体分布在银河系的其它区域,我们的太阳周围存在的恒星数量并不是很多,所以科学家认为,我们的太阳系处于银河系的偏僻区域,既然偏僻的太阳系都能够诞生生命,那么繁茂的银河系,是不是存在大量的外星生命?一直以来,人类都在寻找外星生命,科学家认为,既然地球这颗行星能够诞生生命,那么其它行星也能够诞生生命,地球能够诞生生命,主要是因为地球满足了生命诞生的基本条件,这些基本条件分别是适宜的温度、充足的空气和丰富的水资源,如果一颗行星能够满足这些条件,那么这颗行星诞生生命的可能性就非常大。
在银河系众多恒星和行星当中,一定有很多行星能够满足生命诞生的基本条件,所以银河系中应该存在大量的外星生命,但是为什么这么多年人类一直都没有找到它们呢?科学家认为,人类没有找到外星生命的主要原因是人类的科技不够发达,首先人类现在连太阳系都没有办法飞出去,更别说探索外星生命了,曾经在46亿年前,科学家向太阳系外发射了旅行者1号探测器,发射这个探测器的目的就是为了让它飞出太阳系,探索太阳系之外的奥秘,但是这么多年过去了,旅行者1号探测器并没有完全飞出太阳系,科学家经过研究发现,旅行者1号探测器想要完全飞出太阳系,至少需要上万年的时间。
这个时间对于人类来说太漫长了,所以人类想要飞出太阳系,还得想其它的办法,由于人类无法飞出太阳系,所以人类探索外星生命,只能够依靠天文望远镜,天文望远镜能够观测到的范围很大,也能够看到很多行星,但是天文望远镜只能够看到行星的大概位置,却看不到行星上面的具体情况,这就大大减少了人类找到外星生命的概率,人类想要真正的找到外星人,必须登陆这些行星,这样我们才能够确定外星人是不是存在,不过由于人类飞不出太阳系,所以我们根本无法登陆这些行星,自然也没有办法找到外星人,看到这里,可能很多朋友会产生一个疑问,就是外星人为什么不来找我们?
在银河系中,如果存在大量的外星人,那么很多外星文明的等级要比人类文明的等级强大,在1964年的时候,一位苏联科学家对宇宙文明作出了等级划分,其中卡尔达肖夫还发明出了“卡尔达肖夫指数”,以此代表未来出现的地外文明与人类文明的发展等级。等级划分以文明所能利用的宇宙能量程度为标准,一共将指数分为三个等级类型。分别是一级文明、二级文明、三级文明、一级文明就是能够利用本星球上所有的资源,二级文明就是能够利用本恒星系中所有的资源,三级文明就是能够利用本星系中所有的资源,如果按照这个等级来看的话,那么人类现在的文明等级还不到一级。
因为人类现在还无法将宇宙中所有的资源全部利用,所以人类现在的文明只有0.7级文明,不过在银河系中,一定存在二级文明或者三级文明,因为在宇宙大爆炸初期,银河系就已经诞生了,这时候银河系中的第一批行星开始形成,如果按照地球生命起源和进化的速度来看,那么大约在宇宙大爆炸50亿年左右,银河系中就出现了第一批生命,到现在为止,这些生命已经生存了80亿年左右的时间,如果按照智慧生命进化的速度来看,那么银河系中,早就已经进化出强大的智慧生命了,它们或许已经能够制造出戴森球,将恒星包裹起来吸收能量。
戴森球最早是由物理学家费里曼.J.戴森提出来的,这位科学家认为任何先进的文明都需要能源,根据统计,地球上80亿人每年使用大约5.8亿焦耳的能量,相当于近140亿吨石油释放的能量,而目前人类所有的能源都是来自于化石燃料,目前人类对太阳的利用少之又少,如果人类能够将太阳能板铺满整个地球,那么每秒产生的能量会超过10的17次方焦耳,但是仍然会有10的27次方焦耳会损失,如果说我们能够用戴森球将恒星包裹起来,那么我们就能够百分之百的利用恒星的能源,这些能源对于文明来说非常重要,如果说人类的文明等级达到了2级文明,那么人类也能够制造出戴森球来。
在银河系中,高级文明一定会前往银河系的中心区域,因为在那里,存在大量的恒星和其它物质,这些物质都是高级文明所需要的能源,科学家认为,任何一个文明的发展都是离不开资源的,强大的资源能够让文明的等级发展的更快,既然高级文明存在银河系中,为什么它们不来找我们?科学家认为,高级文明根本看不上太阳系,因为太阳系只是一个普通的恒星系,在宇宙中类似太阳系的星系多的数不过来,就算是外星人发现了地球,发现了地球生命,那又怎么样?对于高级文明来说,人类的科技和他们根本不在一个档次上,看到这里,可能有人会说,难道他们不想占领地球吗?
虽然在很多科幻小说中,高级文明为了占领地球会发动战争,比如说三体中,三体人为了能够占领地球,对地球人发动了进攻,不过这只是人类的一些猜测,对于高级文明来说,它们还会缺少一颗能够生存的行星吗?在我们眼中,地球的环境非常好,适合人类生存,但是在高级文明眼中,任何一颗行星都适合生存,因为高级文明已经具备了改变行星环境的能力,如果说人类的科技发达一定的程度,那么我们也能够拥有改变行星环境的能力,比如说我们能够将火星变成另一个地球,将冥王星也变成和地球环境一样的行星,这样我们还会缺少适合生存的家园吗?
对于高级文明来说,占领一个等级文明的家园,根本没有任何意义,所以它们就算是发现地球,也不会来打扰我们,因为在宇宙中,和人类一样等级的文明非常多,而且比人类文明等级低的文明也存在不少,所以每一个文明之间都不会轻易的联系另一个文明,除非一些文明主动发起战争,对于人类来说,现在最重要的事情就是发展自己的科技,这样人类文明才能够快速的提升,小编希望人类能够早日实现自己的梦想,对此,大家有什么想说的吗?
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检测到漫射紫外发射的20个信噪比(红色方块)和5个信噪比可能但混乱的漫射发射(蓝色方块)的位置,叠加在F148W滤光片中的仙女座星系图像上。学分:莱希等人,2023 年
加拿大卡尔加里大学的天文学家利用AstroSat卫星在仙女座星系中发现了20个超新星遗迹(SNR),它们表现出漫射紫外线发射。这一发现发表在1月25日在arXiv预印本服务器上发表的一篇研究论文中,可以帮助我们更好地了解SNR中紫外线发射的来源和特性。
信噪比是由超新星爆炸产生的漫射膨胀结构。它们包含从爆炸中膨胀的喷射物质和其他星际物质,这些物质已被爆炸恒星的冲击波扫过。
对超新星遗迹的研究对天文学家来说很重要,因为它们在星系的演化中起着关键作用,分散了超新星爆炸中产生的重元素,并为加热星际介质提供了所需的能量。SNR也被认为是银河宇宙射线加速的原因。
尽管迄今为止已经检测到许多河外信噪比,但很难找到显示紫外线(UV)发射的信噪比,这主要是由于我们的星系在紫外线中的强烈星际消光。值得注意的是,尽管最近在基于紫外的信噪比研究方面取得了进展,但目前还没有河外紫外发射信噪比的目录。
这就是为什么由Denis Leahy领导的天文学家团队决定在附近的仙女座星系(也称为Messier 31或M31)中搜索紫外线发射SNR,目的是在另一个星系中生成此类物体的第一个目录。为此,他们采用了AstroSat的紫外成像望远镜(UVIT)。
“M31的紫外图像是由AstroSat卫星上的紫外成像望远镜获得的,信噪比列表是从M31中信噪比的X射线、光学和无线电目录中获得的。我们使用UVIT图像来寻找具有漫射发射的SNR,省略了那些被恒星发射污染的信噪比,“研究人员在论文中写道。
该团队最初选择了177个SNR,以研究它们是否表现出漫射紫外线发射。在整个样本中,有20个超新星残骸被证明是紫外线发射器。已确定的光源表现出与恒星无关的漫射,尽管漫射发射的强度各不相同。
天文学家将这20个SNR的波段光度与银河系,大麦哲伦云(LMC)和小麦哲伦云(SMC)中七个先前已知的紫外发射SNR的波段光度进行了比较。结果,他们在仙女座星系中已知的SNR和SNR之间发现了相似的光谱形状。这一发现表明,论文中报告的超新星残骸的紫外线发射以线发射为主,并且这种发射与SNRs有关。
该研究的作者提出了光谱观测,以确认新识别的SNR的紫外线发射的线性质。然而,他们指出,很难对这些SNR所在的仙女座星系中通常拥挤的区域进行光谱学。
更多信息:Denis Leahy等人,使用UVIT在M20中发现31个紫外线发射SNR,arXiv(2023)。DOI: 10.48550/arxiv.2301.10381
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人类是地球上最有智慧的生命,人类走出地球之后,看到了浩瀚的宇宙,当人类看到浩瀚的宇宙之后,人类的好奇心被宇宙的浩瀚所吸引,人类想要知道宇宙到底有多大?在宇宙中除了地球生命之外,是不是还存在外星生命?带着这些疑问,人类走上了探索宇宙的道路,根据科学家的研究我们能够知道,宇宙是一个巨大无比的星际空间,在宇宙中,星系之间的距离都是非常遥远的,目前人类能够观测到的宇宙直径达到了930亿光年,这仅仅只是人类能够观测到的数据,人类观测不到的数据应该还有很多,宇宙到底有多大?现在科学家也在积极的研究和探索当中。
在浩瀚的宇宙中,人类可能是唯一的生命体吗?千百年来,人类一直都在寻找外星生命,不过这么多年过去了,科学家并没有找到外星生命,为了寻找外星生命,科学家们也做了很多努力,比如说科学家向太阳系外发射了探测器,并且利用天文望远镜对宇宙进行深入的研究,而且科学家还接收到了很多来自宇宙深处的信号,虽然现在科学家还不知道这些信号到底是不是和外星生命有关系,但是科学家认为,在宇宙中除了地球生命之外,一定还存在外星生命,科学家认为,如果宇宙中真的存在外星生命,那么它们的文明等级,应该比人类的文明等级还要强大。
现代科学认为,我们的宇宙诞生于138亿年前,也就是说在138亿年前,奇点爆炸以后,宇宙开始慢慢的诞生,科学家认为,在宇宙大爆炸10亿年前,宇宙中的环境开始变得稳定,这时候宇宙中最早的一批行星开始诞生,如果说宇宙中最早的行星诞生于宇宙大爆炸10亿年后,那么按照地球生命的起源和进化速度来看,在宇宙大爆炸50亿年左右的时候,宇宙中第一批行星上面就应该进化出了智慧生命,智慧生命的发展速度是很快的,拿人类来说,在短短几十年的时间内,人类就能够走出地球探索宇宙,这说明人类科技发展的速度很快,我们的地球诞生于46亿年前,也就是宇宙大爆炸90亿年后。
如果这么计算的话,那么宇宙大爆炸之后第一批行星上面早就已经进化出了智慧生命,而且它们可能已经发展了几十亿年的时间,我们很难想象一个发展了几十亿年的高级文明,它们的科技究竟会有多么强大,看到这里,可能很多人会觉得这只是科学家的一种猜测,虽然这是科学家的猜测,但也是有一定道理的,而且科学家在观测宇宙的时候,竟然发现了“宇宙战争”的遗迹,这到底是怎么回事呢?在2020年5月25日,一个澳大利亚的科研团队在《自然-天文学》发表了一项研究,称在108亿光年外,发现了一个“宇宙战争”留下的遗迹,科学家推测,当时这里一定经历了剧烈的碰撞。
可能很多人看到“宇宙战争”会以为是外星人发动的战争,在很多科幻电影中,我们经常会看到外星人为了争夺资源,而发动战争,而且外星人使用的武器,要比我们人类使用武器强大很多倍,一般来说,外星人的武器有几个特点,比如说它们的武器辐射性非常强,能够拥有强大的脉冲辐射,而且它们的武器能够在高温环境下使用,这可能是由磁场所产生的,毕竟飞碟的动力源很可能是磁场的变动,通过旋转磁场产生强烈的光线,最主要的是,外星人能够使用激光武器,激光武器是利用高能光束照射将能量集中到一点上产生高温,通过瞬间的高温来摧毁目标。这些都是我们认为比较常见的外星高科技。
不过科学家这次发现的”宇宙战争“遗迹,并不是外星人打仗留下来的,而是星系碰撞留下的,科学家经过研究发现,一个编号为”R5519“的星系中间被撞出了一个直径1.7万光年的大洞,直接从圆盘星系变成了圆环星系,那么科学家是如何判断这个星系之前被撞击过呢?一般来说,星系中恒星的分布是有规律的,通常中间的密度都是很大的,越是靠近星系边缘的恒星就会越稀少,比如说我们的银河系,在银河系中,大约有1000亿到4000亿颗恒星,400亿到1000亿颗行星,而大部分恒星和行星都处于银河系的中心区域,只有少量的恒星和行星处于银河系的其它区域。
我们的太阳系处于银河系猎户座的悬臂上,距离银河系的中心区域大约有2.6万光年,虽然对于20万光年的银河系来说,这个距离并不是很远,但是这已经处于银河系的偏僻区域了,所以大部分的星系,中心区域都存在大量的物质,而科学家们第一次发现”R5519“的时候就察觉到了它其中的恒星分布异常,因为它中间是一个巨大的空洞,没有任何物质,两边环形区域中分布着大量的恒星,后来科学家经过反复研究得出,这种现象说明这个星系曾经被猛烈 的撞击过,科学家推测,在很久以前,这个星系被另一个星系猛烈的撞击过,撞击导致这个星系中间区域的物质都被带走了,所以它才会变成我们今天看到的样子。
既然这个星系曾经发生过剧烈的撞击,那么就说明,宇宙中其它的星系也同样发生过剧烈的撞击,科学家经过研究发现,我们的银河系和仙女座星系也已经开始撞击了,科学家在观测仙女座星系外围的系晕和银河系的系晕时发现,这两个星系的系晕已经出现了重合的迹象,可能很多朋友不知道什么是系晕,系晕就是一个围绕银河系的球状区域,这个区域主要是是由暗物质组成的,暗物质不会发出任何电磁辐射,所以暗物质只能够通过引力相互作用来研究,在光经过暗物质的时候,就会像通过凸透镜已经发生弯曲,这就是引力透镜效应,科学家经过计算得出,仙女座星系的光晕直径大约有200万光年。
而银河系也有自己的光晕,不过银河系的光晕要比仙女座星系的光晕小很多,如果将两个星系的光晕计算在内的话,那么这两个星系现在已经开始发生碰撞了,看到这里,可能很多朋友会产生一个疑问,就是如果这两个星系发生碰撞,那么我们的地球会发生什么?人类还能够继续在地球上生存下去吗?可能很多人会担心仙女座星系中的天体和地球相撞,其实这个担心是多余的,毕竟银河系和仙女座星系的空间非常大,而且天体之间的距离也是非常遥远的,就算是两个星系完全碰撞在一起,那么这两个星系里面的天体也不一定会发生碰撞,比如说距离地球最近的恒星是比邻星,比邻星距离我们有4.2光年,光年是一个距离单位,一光年就相当于光速飞行1年的距离。
4.2光年就相当于光速飞行了4.2年的距离,对于人类来说,这个距离已经非常遥远了,如果说把我们的太阳直径缩小成1厘米,那么比邻星就是距离太阳280公里外的一颗玻璃球,别说是在它们中间放一颗恒星了,就算是放上100颗恒星,也根本不会有影响,所以我们现在根本不需要担心,而且现在只是银河系和仙女座星系的系晕开始融化,等到它们真正碰撞的时候,需要到37亿年后,地球诞生46亿年,人类诞生200 多万年,人类文明从发展到现在也就几千年的时间,对于人类来说,37亿年实在是太漫长了,所以我们根本不需要担心,不过如果人类能够发展到那个时候,那么我们就能够有幸目睹银河系中心的超大质量黑洞和仙女座行星中心超大质量黑洞的碰撞。
那一定是非常壮观的,黑洞在很早的时候就被科学家提出来了,早在100多年前,爱因斯坦就利用公式计算出了黑洞,但是由于当时人类的科技不够强大,人类并不知道黑洞存在宇宙中,而且就连爱因斯坦本人也不相信黑洞存在宇宙中,后来随着人类科技的进步,现在人类已经证实了黑洞确实存在宇宙中,黑洞是一种密度极其大的天体,黑洞是有恒星死亡以后形成的,一般来说,恒星死亡以后会变成三种天体,质量小的恒星死亡以后会变成白矮星、中等质量的恒星死亡以后会变成中子星,超大质量的恒星死亡以后会变成黑洞。黑洞的引力非常强大,能够吞噬任何物质,只要进入黑洞的视界范围,就会被黑洞吞噬。
科学家通过研究得出,在每一个星系的中心区域,都有一颗超大质量的黑洞,我们银河系中心的黑洞,它的质量是太阳质量的430多万倍,整个银河系都在围绕这个神秘的黑洞运动,与其说是两个星系的碰撞,倒不如说是两个星系的完美融化,而且到时候,两颗黑洞也会融合在一起,科学家经过研究发现,黑洞在形成以后会通过吸收周围的物质使自己的质量变得越来越大,而且还会通过与其它黑洞的融合,使得自己的体积和质量变得越来越大,银河系中心的黑洞在早期的时候,也并没有这么大,经过多年来的融合和吞噬周围的天体,才使得它变得越来越大。如果银河系中心的黑洞和仙女座星系中心的黑洞融合在一起,那么就会形成一颗更大的黑洞。
而黑洞融合的过程,是万年难得一遇的,科学家认为,当两个黑洞融合时,它们的亮度要比宇宙中所有恒星亮度加起来还要高,不过这仅仅能够维持一秒钟,在融合过程中,会产生引力波信号,我们可以利用激光干涉引力波天文台的仪器进行探测,不过让科学家感到担心的是,到时候这两个黑洞能够顺利的完成融合吗?在20世纪60年代的时候,科学家通过人造卫星监测到了强大的伽玛射线暴,科学家经过计算得出,这个伽玛射线暴是由恒星爆炸所产生的,有不少科学家推测,在恒星爆炸之前,有两颗黑洞发生了融合,但是这两个黑洞并没有融合成功,这使得两个黑洞在一起发生了爆炸,在几毫米的时间内,爆炸产生了巨大的能量。
强大的引力波立即向宇宙深处传递,如果说银河系和仙女座星系中心的黑洞如果融合不成功,那么后果我们不敢想象,目前科学家正在观测银河系和仙女座星系的动向,不过这两个星系融化对于人类来说非常遥远,毕竟37亿年后的事情谁也说不准,到时候人类还生活在地球上吗?这还是一个未知数,如果人类的科技能够发展37亿年,那么人类早就已经离开地球了,到时候人类已经能够移民到其它星系了,科学家认为,一个文明如果发展几十亿年,那么他的文明等级至少达到了3级文明,科学家将宇宙文明等级划分为四个等级,一级文明就是能够利用本星球上所有的资源,二级文明就是能够利用本恒星系所有的资源,三级文明就是能够利用银河系中所有的资源,四级文明就是能够利用宇宙中所有的资源。
按照人类目前的科技来看,人类的文明等级还不到1级文明,只能够算0.7级文明,但是如果人类能够发展几十亿年,那么人类的文明等级一定能够达到三级文明,到时候别说是飞出地球和太阳系了,就连银河系我们都能够飞出去,所以到那个时候,我们可以找到一个良好的观测位置,去观测银河系和仙女座星系的融合,小编希望人类能够等到那一天,同时希望人类的科技能够变得越来越强大,对此,大家有什么想说的吗?
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人类是地球上最有智慧的生命,人类从诞生以后就开始不断地探索世界的奥秘,经过几千年的努力,人类终于走出了地球,从人类走出地球看到宇宙的那一刻开始,人类的好奇心被宇宙的浩瀚所吸引,人类想要知道宇宙到底有多大?在宇宙中除了地球生命之外,是否还存在外星生命?
带着这些疑问,人类走上了探索宇宙的道路,现在我们已经对宇宙有了大概的认知,我们知道地球是一颗行星,在太阳系中,有八大行星,它们分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。
不过在八大行星中,只有地球这颗行星诞生了生命,目前科学家还没有在其它行星上发现有生命存在,科学家认为,地球之所以能够诞生生命,主要是因为地球满足了诞生生命的三个基本条件,这三个基本条件分别是适宜的温度、丰富的水资源和充足的空气,如果一颗行星能够满足这三个基本条件,那么这颗行星诞生生命的可能性就很大,目前在太阳系中,只有地球满足这三个基本条件,所以地球才能够诞生生命,随着人类科技的进步,我们对宇宙的了解也越来越多。
现在我们知道,太阳系只是宇宙中的一个小星系,在太阳系的外面还有银河系,目前银河系的直径已经达到了20万光年,20万光年相当于光速飞行20万年,对于人类来说,这个距离非常遥远,我们的太阳系直径大约是4光年,虽然4光年看上去很近,但是以人类目前的速度还无法飞出太阳系,曾经人类为了探索太阳系外的奥秘,向太阳系外发射了旅行者1号探测器,不过到今天为止,旅行者1号探测器已经向外飞行了44年,但它依然没有飞出太阳系,科学家根据计算得出,如果按照旅行者1号探测器的飞行速度,想要飞出太阳系至少还需要4万年的时间。
人类现在连太阳系都没有办法飞出去,更别说探索银河系了,目前人类探索宇宙基本上是依靠天文望远镜来进行观测的,在科学家观测银河系时,发现了一个神奇的现象,就是我们的银河系和仙女座星系在不断的靠近,这意味着未来仙女座星系和银河系会碰撞在一起,有很多人认为,银河系和仙女座星系现在已经开始融合了?这个说法是真的吗?科学家在观测银河系和仙女座星系时,发现仙女座星系拥有一个巨大的光晕,光晕指的是星系外围的一种球状结构,这里面的物质大多都是离子化气体。
科学家根据研究得出,仙女座星系的光晕直径大约有200万光年,而银河系也有自己的光晕,只不过银河系的光晕要比仙女座星系的光晕小,如果将两个星系的光晕计算在内的话,那么现在银河系和仙女座星系的光晕已经开始合并了,不过银河系和仙女座星系真正的融合是在37亿年之后,看到这里,可能很多人会产生一个疑问,就是37亿年之后,银河系和仙女座星系融合会对太阳系产生影响吗?
有很多人认为,星系之间的碰撞威力一定非常大,毕竟一颗小行星撞击地球都能够给地球生命带来毁灭性的灾难,更别说星系碰撞了,曾经在6500万年前,有一颗直径10000米的小行星撞击了地球,导致地球上百分之90的生物都灭绝了,当时地球上的霸主是恐龙,恐龙在地球上生存了1.6亿年,如果不是小行星撞击地球,那么恐龙生存的时间可能会更长,不过凡事都有好有坏,因为恐龙灭绝了,所以人类才能够诞生,如果恐龙没有灭绝,那么人类可能也不会出现,既然一颗小行星撞击地球的威力就已经这么大了,那么两个星系碰撞,太阳系还会存在吗?
其实大家现在完全没有必要担心这个问题,因为宇宙空间实在是太大了,而且天体之间的距离非常遥远,就拿我们的太阳系来说,距离太阳系最近的恒星是比邻星,比邻星距离太阳大约有4.2光年,这个距离对于人类来说是非常遥远的,如果我们把太阳的直径缩小成1厘米的大小,那么比邻星就是距离太阳280公里外的一颗玻璃球,从比例上我们就能够看出,宇宙空间真的很大,根据科学家对银河系的观测我们能够知道,在银河系中大约有1000亿颗恒星,400多亿颗行星,仙女座星系比银河系要大,所以它的天体也比银河系的天体多。
根据计算仙女座星系中大约有4000亿颗恒星,1600多亿颗行星,虽然看上去两个星系的天体都很多,但是仙女座星系的直径范围大约是80万光年,80万光年的仙女座星系和20万光年的银河系碰撞,基本上不会影响到两个星系中的天体,与其说是两个星系碰撞,还不如说是两个星系完美的融合,在融合过程中,仙女座星系中心的黑洞和银河系中心的黑洞会相互融合,然后形成一个更大的黑洞,由于两个黑洞的引力非常大,在融合的过程中,可能会影响到周围的天体。
而我们的太阳系属于银河系的偏僻区域,距离银河系中心大约有2.6万光年,所以对于太阳系来说已经没有任何危险,而且两个星系的融合要等到37亿年以后,如果那个时候人类还生存在地球上,那么人类的科技一定已经非常发达了,到时候就算是有危险我们也可以应对,比如说我们可以移民到其它星球上去,或者说我们可以离开银河系,去另一个星系中生存,只要人类的科技足够发达,我们就能够应对宇宙中的各种危险。
小编认为,37亿年对于人类来说是一个非常漫长的过程,人类在短短几千年的时间内就走出了地球,这说明人类科技发展的速度还是很快的,如果按照人类现在的科技发展下去,可能用不了37亿年,我们就能够离开地球了,不过现在人类最重要的事情是保护地球环境,由于人类科技的快速发展,地球环境已经遭到破坏,如果长久的发展下去,可能人类会因为地球环境恶劣而无法生存,所以小编希望,人类在发展科技的同时也要保护我们的地球环境,对此,大家有什么想说的呢?
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古时候,由于人类的科技不够发达,所以古人一直认为地球是唯一的世界,太阳和月球都在围绕地球转动,后来随着人类科技的不断进步,人类终于走出了地球,当人类走出地球之后,人类才知道地球其实是太阳系中的一颗行星,在太阳系中有八大行星,它们分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星,在海王星的外面还有冥王星、柯伊伯带和奥尔特星云,根据科学家的计算我们能够知道,太阳系的直径大约是4光年。
可能很多人觉得4光年不是很远,虽然对于宇宙来说,4光年是一个非常短的距离,但是对于人类来说,4光年非常遥远,曾经人类在44年前,向太阳系外发射了旅行者号探测器,发射旅行者号探测器的目的就是为了能够飞出太阳系,探索太阳系外的奥秘,不过到现在旅行者号探测器还没有飞出太阳系,科学家经过计算得出,旅行者号探测器想要飞出太阳系至少还需要4万年的时间,4万年对于人类来说太漫长了,要知道人类的寿命只有短短几十年,这意味着人类可能永远都无法飞出太阳系。
而太阳系只是宇宙中的一个小星系,在太阳系的外面还有银河系,目前银河系的直径大约是20万光年,而且银河系还在不断地扩大,可能很多朋友看到这里会产生一个疑问,就是为什么银河系会不断的扩大呢?在20世纪初,美国物理学家埃德文.哈勃在观测仙女座星系时,发现了一个奇怪的现象,他发现仙女座星系中的光谱出现了红移现象,这个现象意味着星系距离我们越来越远,后来他提出了宇宙膨胀的理论,这个理论提出之后,很多科学家对仙女座星系进行了观测,结果发现了埃德文.哈勃的这个理论是对的。
因为宇宙在不断地膨胀,所以银河系的直径会变得越来越大,其实不仅仅是银河系会变得越来越大,所有的星系都会变得越来越大,人类走出地球之后,一直想要知道宇宙到底有多大,如果宇宙一直膨胀下去,那么人类可能永远都无法找到宇宙的边缘,而且科学家在观测仙女座星系时,还发现了一个惊人的秘密,那就是仙女座星系未来会和银河系碰撞,我们知道宇宙中的天体都在不断的运动当中,比如说月球围绕地球转动,地球围绕太阳转动,太阳系围绕银河系中心转动,而银河系在围绕更大的星系转动。
可以说整个宇宙都在有规律的运动,既然每一个星系都在运动,那么星系发生碰撞也是很正常的事情,科学家通过计算机模拟出了银河系和仙女座星系碰撞的全过程,当仙女座星系和银河系主体发生碰撞时,它们会反复穿过彼此,最终在引力的作用下合并成一个巨大的星系,可能很多人看到这里会担心一个问题,那就是银河系和仙女座星系发生碰撞,会不会影响到地球?目前科学家认为,仙女座星系和银河系相互碰撞,是不会影响到地球的,为什么这么说呢?因为宇宙空间实在是太大了。
就拿太阳系来说,距离太阳系最近的恒星是比邻星,比邻星距离太阳大约有4.22光年,4.22光年相当于光速飞行4.22光年,光速大约是每秒30万千米,这个距离对于我们来说非常遥远,如果把太阳的体积缩小成一颗直径1厘米的玻璃球,那么比邻星的距离就和太阳相差280公里左右,1厘米和280公里这个差距也太大了吧,目前科学家经过观测得出,银河系中恒星的数量大约是1000亿颗,行星的数量大约是400多亿颗,而仙女座星系中恒星的数量大约是4000亿颗,行星的数量大约是1600亿颗,虽然两个星系的天体数量看上去非常多。
但是科学家发现仙女座星系的直径要比银河系大4倍,银河系现在的直径大约是20万光年,那么仙女座星系的直径大约就是80万光年,这个大的两个星系碰撞,对地球来说应该不会有很大的影响,与其说是碰撞,倒不如说是完美的融合,不过银河系和仙女座星系中心都有一颗超大质量的黑洞,这两颗黑洞会在引力的作用下会相互吸引,最终融合成一颗更大的黑洞,那么这两颗黑洞的融合会对地球产生影响吗?根据科学家的计算我们能够知道,太阳系距离银河系中心大约有2.6万光年。
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2.6万光年是一个非常遥远的距离,所以就算是银河系和仙女座星系中心的黑洞相互融化,也不会影响到地球的,最多就是两个星系中心附近的天体会受到影响,对太阳系丝毫没有任何影响,而且银河系和仙女座星系碰撞是在37亿年后,对于人类来说,37亿年太遥远了,人类是地球上最有智慧的生命,就算到时候两个星系融合会对地球造成影响,那么37亿年后,人类的科技一定已经非常强大了,到时候我们可以选择一颗适合人类居住的行星移民,或者说直接将地球推离太阳系,从新寻找一颗恒星就可以了。
不过人类能不能够发展到37亿年后,这是一个值得思考的问题,虽然现在人类的科技进步很快,但是人类在发展科技的同时也给地球带来了巨大的环境污染,大量的二氧化碳排放到空气中,导致全球温室效应严重,地球温度越来越高,如果持续发展下去,那么1000年后,南极和北极的冰川就会全部融化,到时候海平面会上升70多米,所有的沿海城市都会被淹没,原本地球上的陆地面积就小,如果沿海城市全部淹没,那么地球上的陆地面积就会变得更小。
除此之外,大量的工业废水不仅仅污染了海洋更污染了海洋生物,如果人类不赶紧重视起来,那么最终人类可能会因为地球生态环境破坏而灭亡,所以小编认为,人类在发展科技的同时也要保护地球环境,这样我们才能够长久的发展下去,说不定37亿年后,人类还能够看到银河系和仙女座星系融合的壮观景象,对此,大家有什么想说的呢?
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图为此次科学家发现的来自矮星系的亚巨星 供图:《中国国家天文》
新华网北京4月30日电(王莹)记者从中国科学院国家天文台获悉,由中国天文学家领衔的中日合作研究团队证实了银河系内一颗重元素(包括银、铕、金、铀等)含量超高的恒星起源自被银河系瓦解的矮星系,这项重大发现首次揭示了银河系内重元素含量超高恒星的“身世”之谜,为银河系并合事件提供了确切、可靠的化学证据,为基于化学DNA识别银河系中的 “外来移民”提供了新的线索。成果于北京时间4月30日在国际科学期刊《自然·天文》在线发布。
银河系的形成和演化一直是天文学家探究的热门问题,目前,天文界倾向认为宇宙中一开始有很多小分子云,这些分子云各自形成很小的包含恒星和气体的矮星系。这些矮星系不断碰撞合并形成更大的星系,也就是银河系的雏形,初始的银河系不断吞噬附近的矮星系,最终形成了现在规模的银河系。
天文学家们一直努力寻找矮星系被银河系“吞吃”的证据,试图获知银河系中现有的恒星到底哪些是银河系原有的“土著居民”,哪些是来自近邻矮星系的“外来移民”,从而推动银河系形成与演化的研究。
该论文第一作者、国家天文台邢千帆博士介绍说,为了回答这些问题,天文学家们从未停止探索的脚步。依托我国重大科技基础设施、中国天文学家自主研制的郭守敬望远镜(LAMOST望远镜)的海量光谱数据,研究团队在银河系中发现了一颗重元素含量超高的重金属恒星,这颗恒星的铕相对于铁的比率是太阳的10倍之多,大大超出了同类恒星的平均值,它携带了大量包括金元素在内的重元素,堪称银河系中的“金库”。
据邢千帆博士介绍,目前,天文学家在银河系中仅发现了30余颗该类恒星。但新奇的是,此次发现的这颗恒星的镁元素以及其它alpha元素(包括硅、钙和钛等元素)的含量异常低,仅为同类恒星的五分之一,而具有类似化学成分的恒星在银河系近邻矮星系中却是普遍存在。这是国际上首次在银河系中发现低镁的重元素超丰恒星。
如此稀有的恒星引起了天文学家们的强烈好奇,这颗星到底来自哪里?它是银河系里的“原始居民”还是来自近邻矮星系的“外来移民”?一系列的问题推动着天文学家继续前行。
通过与日本国立天文台的天文学家进行后续8米光学望远镜高分辨率光谱联合观测,研究团队确定了这颗恒星中24种元素的含量,并与矮星系恒星和银晕场星进行了细致比较。对比发现:这颗恒星的化学成分与矮星系恒星高度吻合,明显不同于银河系的晕族恒星,表明这颗恒星来自于被银河系瓦解的矮星系,是银河系并合事件的确切和可靠的化学证据。
据论文通讯作者、LAMOST运行和发展中心主任赵刚介绍,经过进一步分析,科学家发现,这颗恒星是在其原属的矮星系经历了极为罕见的中子星并合事件之后形成的。中子星并合产生大量的重元素, 显著提高了矮星系内重元素的含量。
至此,这颗恒星的真实身份被揭晓:它是一个来自于近邻矮星系,携带“重金”投奔银河系的“外来移民”。
这颗恒星的发现首次揭示了银河系内重元素超丰恒星的吸积起源,为银河系并合矮星系提供了清晰证据。它的“化学DNA密码”也为天文学家研究恒星起源提供了新的线索,帮助天文学家筛选银河系中的外来恒星“移民”。这些被发现的“外来移民”们将成为研究银河系并合历史的理想示踪体,将在人类研究银河系的形成与演化的漫长探索进程中扮演至关重要的角色。
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人类与自然的关系是反复的。起初,我们以为我们是宇宙的中心,太阳和整个宇宙围绕着我们这个小小的星球旋转。最终,我们意识到事实并非如此。几个世纪以来,我们发现,虽然地球和生命可能很罕见,但我们的太阳很正常,我们的太阳系也相对平淡无奇,甚至我们的银河系也是数十亿个螺旋星系之一,这种类型的星系占宇宙中星系的60%。
上图:一个孤独的类似银河系的星系,对于它的墙壁来说太大了。背景图像显示了暗物质(绿色和蓝色)和星系(这里被视为微小的黄色点)在立方体体积的一个薄片中的分布,我们希望在其中找到这样一个罕见的大质量星系。
但是,Illustris 的TNG模拟显示,银河系是很特殊的。
Illustris TNG 是一个正在进行的大规模模拟系列。目标是了解星系形成和演化背后的机制。据 Illustris TNG 网站介绍,这项工作是“一系列大型宇宙学磁流体动力学模拟”。到目前为止,该项目已经进行了三次试运行,每一次都比前一次更大、分辨率更高:TNG 50、TNG 100和TNG 300。每次运行也集中在星系形成的各个方面。TNG 300是最大的,它模拟了一个近3亿兆秒的区域,跨度超过10亿光年,包含数百万个星系。
基于 Illustris TNG 的新研究表明,我们的银河系是特殊的。但它的特殊之处并不仅仅在于它的内在品质。它与周围环境的关系很特别。
上图:TNG 50, TNG 100, 和 TNG 300。
这一发现发表在《皇家天文学会月报》上一篇基于 Illustris TNG 300 的新论文中。标题是“不同寻常的银河系--本地表系统:对自旋强度和排列的影响”。首席研究员米格尔·阿拉贡(Miguel Aragón)是一名计算宇宙学家,也是墨西哥国立自治大学国家天文台的助理教授。
Illustris TNG 模拟宇宙的大尺度结构。它展示了星系是如何排列在暗物质丝状物上的,这些暗物质丝状物在巨大的宇宙空间中编织。它显示的一些特征是宇宙墙,也被称为星系墙。它们是巨大的特征,其中一个被称为“武仙-北冕座长城”的墙是宇宙中已知的最大的结构,长100亿光年。
宇宙墙是由星系组成的。它们是细丝的一种亚型,但它们是扁平的,两边都有空隙。空隙似乎把墙壁挤压成扁平的形状。离银河系最近的宇宙墙被称为本地墙或本地表。
上图:这张来自TNG 50的图像显示了早期宇宙中红移三的宇宙气体的大规模结构。它显示了一个横跨15百万秒差距的空间区域,在那里,由气体细丝组成的宇宙网聚集在一起,为银河系的形成和生长提供了燃料。
本地表影响着银河系和其他附近星系如何绕其轴旋转。银河系的自转大约需要25000万年,研究表明,自转比银河系不在本地表附近时更为有序。
这项研究还表明,银河系是特殊的。虽然典型的星系相对于本地墙来说往往要小得多,但银河系相对于本地墙来说却惊人地大。根据研究,这是一种罕见的宇宙现象。
宇宙学家研究的一个特征是速度弥散。它描述了在一组天文物体的速度中有多少分散。速度分散在平均速度周围。银河系/本地墙附近物体的速度分散度很低,这意味着它们分散的距离平均值不远。
这对于银河系这样的大质量星系来说是不寻常的,在这样一个靠近本地墙的环境中。为了更好地理解这一点,研究人员在 Illustris TNG 300 中寻找银河系类似星系(MWA)。
他们发现 MWAs 在本地表的类似物中很少见。在模拟中,每160–200 Mpc^3的体积中只有一个。通过他们的研究,他们发现当地的寒冷环境是罪魁祸首。他们在论文中写道:“我们发现,像薄板一样的冷环境可以保存、放大或简化环境对星系角动量的影响。”
具体地说,本地表会影响银河系的自转。他们解释说:“……表和星系自旋之间有着特别强的对准。”他们补充道,在模拟中,靠近星系墙的星系具有低自旋参数。
他们认为,这一切都会影响星系的成长和融合。它导致在这些类型的宇宙邻域中质量较低的星系。这就是为什么质量很高的银河系如此不寻常的原因,也是为什么模拟在高达200立方百万秒差距的空间中只发现了一个类似的银河系。
上图:研究中的这张图显示了速度扩散与质量的关系,质量显示在x轴上。右上角的图例显示了图表中的每条线如何表示不同的速度扩散(σv)。蓝色实线是冷(<25,高速扩散)区域中的质量函数,黑色实线是暖(<40,低速扩散)区域的质量函数。虚线是相同的,但对于宇宙墙附近的区域。它显示了较低速度的扩散如何在星系壁附近产生较小质量的星系。还有两个阴影灰色区域:浅灰色和深灰色。光区域代表模拟中银河系类似物的质量,深灰色显示银河系的实际位置。
这项研究提醒我们一些关键的事情:环境很重要。如果我们把银河系看作一个离散的物体,并把它与其他类似的离散物体进行比较,它似乎并不例外。但与周围环境相比,它是这样的。论文指出:“我们的研究结果强调了仔细描述银河系周围环境的重要性。本地表层环境的几何形状和冷度对角动量过程的影响,可能有助于我们更好地理解星系形成中的当前问题 …… 。”
在介绍这项研究的新闻稿中,作者提到了哥白尼偏差。新闻稿说:“自哥白尼将地球从宇宙中心降级以来的近500年里,人类的特殊地位不断被剥夺,这种偏见来自于假设我们居住在宇宙中一个完全平均的地方。”它显示了忽视被研究对象的环境所固有的风险。
这项工作还显示了科学家使用Illustris TNG等模拟技术的潜在缺陷。认为模拟中的任何点都与任何其他点相同是具有误导性的。靠近宇宙墙的星系的演化可能与其他点完全不同。
研究负责人米格尔·阿拉贡说:“所以,银河系在某种程度上是特别的。地球显然很特别,是我们所知道的唯一生命的家园。但它不是宇宙的中心,甚至不是太阳系的中心。而太阳只是银河系中数十亿颗恒星中的一颗普通恒星。甚至,我们的星系似乎也只是可观测宇宙中数十亿个螺旋星系中的一个。”
另一位研究人员乔·西尔克(Joe Silk)表示:“银河系的质量或类型并不特别。有很多螺旋星系看起来与它大致相似。但如果你考虑到它的周围环境,这是很罕见的。如果你能在天空中轻易地看到最近的十几个左右的大星系,你会发现它们几乎都躺在一个嵌在本地表中的环上。这本身就有点特别。我们最新发现的是,宇宙中的其他星系墙,比如本地表,内部似乎很少有像银河系这样大质量的星系。”
上图:螺旋星系很常见。这张照片显示了智利帕拉纳尔天文台ESO甚大望远镜(VLT)拍摄的六个壮观的螺旋星系。
米格尔·阿拉贡说:“你可能必须从银河系出发,穿越5亿光年,经过许多许多星系,才能找到另一堵像我们这样的星系的宇宙墙。”他补充说:“这比我们周围最近的大型星系仙女座还要远几百倍。”
所以,我们可以再次觉得自己很特别吗?我们显然很特别,因为我们还活着,而我们能看到的大多数物质都不是。但这并不一定能告诉我们有多少其他物质可能是活着的,以及我们是否特别。从宇宙其他地方的有利位置来看,可能有更多的生命物质。在现代天文学兴起之前,我们不知道其他地方是否有生命,也不知道地球有多特别。
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