是誰在踩剎車?銀河系正轉得越來越慢,科學家認為只有一種可能

近日,倫敦大學學院和牛津大學的研究人員通過觀測發現,貫穿銀河系中心的棒狀結構,其自轉速度自誕生以來下降了近四分之一。

銀河系并非純粹的漩渦星系,而是一個所謂的棒旋星系。也就是說有一個棒狀結構貫穿了銀河系的中心。科學家其實早就認為,銀心棒狀結構的自轉速度正在衰減。但是一直以來得不到觀測數據的佐證。

銀河系概念圖。我們無法直接看到銀河系的全貌,因為我們「身在此山中」。Pablo Carlos Budassi

這一次,研究人員把目光放在了銀心棒狀結構外圍的一組恒星身上。

這組恒星被稱為「赫拉克勒斯」星流,它們在棒狀結構的外圍圍繞銀心運行。引力使得這些恒星處于被俘獲的狀態——如同太陽系內那些位于拉格朗日點的天體一般。處于這種狀態下的星流會和銀心棒狀結構的自轉保持同步。假如棒狀結構的自轉速度變慢,這些恒星就會逐漸朝向遠離銀心的方向遷徙,這樣才能繼續和棒狀結構的自轉周期保持一致。

研究人員在觀測中發現,「赫拉克勒斯」星流恒星的重元素含量,和銀心恒星的重元素含量一致,表明它們是從銀心方向逐漸遷徙至此的。而這些恒星的遷徙表明,銀心棒狀結構的自轉一直處于一個減速的過程中。

綜合各方數據,科研人員推斷,銀心棒狀結構的自轉速度,自其誕生之初到現在,下降了至少24%。

這是科學家第一次通過測量,對銀心棒狀結構自轉速度變慢的預言進行驗證。

導致銀心棒狀結構自轉減速的原因是暗物質。

銀河系和其他星系一樣,籠罩在一個巨大的暗物質暈中。暗物質的慣性質量,會導致銀心棒狀結構的自轉速度變慢。

這也是科學家第一次使用非引力能的方法,對暗物質的存在進行探測。它為暗物質理論研究提供了一個新的視角。與此同時,也讓那些試圖通過修改引力理論來解釋暗物質現象的科學家,遇到了一個難以克服的困難——只有暗物質的存在,才可以解釋銀心棒狀結構自轉減速之謎。而任何替代版本的引力論,甚至都無法作出這樣的預言。


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