NASA天文學(xué)家：人馬座旋臂出現(xiàn)異常偏折，銀河系正在斷裂？

坐地日行八萬(wàn)里，巡天遙看一千河

地球此刻正在以29.783km/s的速度繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，大約每365天公轉(zhuǎn)一周，而太陽(yáng)也從未停下運(yùn)動(dòng)的腳步，自46億年前誕生以來(lái)，就帶著太陽(yáng)系全家以240km/s的速度繞銀河系中心公轉(zhuǎn)，每2.2億年公轉(zhuǎn)一周。

從天文學(xué)家目前了解到的情況來(lái)看，太陽(yáng)所處的銀河系屬于棒旋星系，銀心區(qū)域還有一個(gè)440萬(wàn)倍太陽(yáng)質(zhì)量的超大質(zhì)量黑洞“人馬座a*”,它和周圍的小黑洞以及球狀星團(tuán)們，共同組成了“銀心引力集合體”，讓包括太陽(yáng)在內(nèi)的1000億到4000億顆恒星繞它們公轉(zhuǎn)。

但不久前的一個(gè)新發(fā)現(xiàn)，卻讓天文學(xué)家意識(shí)到銀河系并非像看起來(lái)這么簡(jiǎn)單，在組成銀河系的若干條旋臂上，還隱藏著更深的秘密。

計(jì)算機(jī)模擬出的銀河系全景圖顯示，太陽(yáng)距離銀河系中心大約2.6萬(wàn)光年，位于船底-人馬臂的分叉獵戶座旋臂的邊緣，通俗來(lái)說(shuō)就是城鄉(xiāng)結(jié)合部，但2021年7月21日《天文學(xué)與天體物理學(xué)》期刊發(fā)表的論文卻認(rèn)為，太陽(yáng)所處的銀河系城鄉(xiāng)結(jié)合部出事了。

確切來(lái)說(shuō)，是人馬座旋臂出現(xiàn)了斷裂跡象

因?yàn)榈厍虮旧砭吞幱阢y河系中，所以我們晚上看到的銀河并不是一個(gè)大圓盤(pán)子，而是一條橫貫夜空的“明亮星帶”，天文學(xué)家在還原“上帝視角的銀河系”時(shí)困難重重也是因?yàn)檫@個(gè)原因。

直到后來(lái)天文觀測(cè)衛(wèi)星的發(fā)射升空，才算真正意義上實(shí)現(xiàn)了從地球以外觀測(cè)銀河系的目的，銀河系本身的結(jié)構(gòu)也隨著數(shù)十億上百億顆恒星的被測(cè)量，而一步步還原在天文學(xué)家面前。

有關(guān)銀河系旋臂斷裂的痕跡，也是這時(shí)才被發(fā)現(xiàn)的

由于光學(xué)望遠(yuǎn)鏡無(wú)法看到星際塵埃后面的景象，所以斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡一直是測(cè)定銀河系的主力之一，但它透過(guò)星際塵埃遮擋，從紅外波段捕獲的銀河系恒星數(shù)據(jù)卻顯示：人馬座旋臂上有一部分恒星，已經(jīng)脫離了原本的大螺旋結(jié)構(gòu)，獨(dú)立出了一條俯仰角約為60度的”新臂“

從外部來(lái)看的話，這些恒星就好像是人馬座旋臂大斷裂之前，最早一批受斷裂影響的天體，那么它們真的是星系斷裂的前兆嗎？

天體物理學(xué)家邁克爾.庫(kù)恩并不這么認(rèn)為，因?yàn)橹�前在哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的”上帝視角下的棒旋星系“照片中，天文學(xué)家也發(fā)現(xiàn)了類似銀河系人馬座旋臂的“斷裂”痕跡，他們認(rèn)為這種斷裂痕跡只是一種特殊結(jié)構(gòu)罷了，并不是星系分崩離析的前兆。

其實(shí)從物理上來(lái)看，兩個(gè)星系除了會(huì)因?yàn)榕鲎捕�分崩離析外，其余任何情況下都不會(huì)自動(dòng)解體，因?yàn)樽笥倚窍得�運(yùn)的除了引力，還有暗物質(zhì)。

在宇宙質(zhì)能占比中，普通物質(zhì)只有4.9%，暗物質(zhì)則占了26.8%，它們都能產(chǎn)生引力，唯一不同的是暗物質(zhì)無(wú)法被直接看見(jiàn)。具體到銀河系和宇宙其他星系上來(lái)看，分布在這些星系內(nèi)部和外圍的暗物質(zhì)，所提供的額外引力是非常強(qiáng)的，足以讓任何星系們保持基本結(jié)構(gòu)而不散架。

甚至就算星系出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度大于星系逃逸速度的恒星了，暗物質(zhì)也會(huì)把這些恒星牢牢把握住，不讓它們因?yàn)樗俣冗^(guò)快而脫離星系，變成流浪恒星。

根據(jù)天文學(xué)家的預(yù)測(cè)，銀河系真正的”分崩離析“將發(fā)生在37.5億年后，因?yàn)槟菚r(shí)候仙女座星系就撞上銀河系了，太陽(yáng)系所處的獵戶座旋臂，以及銀河系的其他旋臂，將會(huì)和仙女座星系內(nèi)的旋臂攪和在一起。

最后在引力作用下重新形成新的旋臂，或者是形成一個(gè)不規(guī)則星系，但不論結(jié)果如何，整個(gè)過(guò)程都將持續(xù)數(shù)億年。