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科學家:從宇宙的角度看銀河系,有一點非常奇怪
2023/04/03

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人類及其家園在宇宙中可能并沒有多少特殊性,但與此同時也存在另外一種偏見,把一切歸于偶然。近年來針對系外行星的研究開始涌現出這樣一種潛在的結果,即地球和太陽系與別的世界相比似乎的確存在一定的特殊性,而正是這些特殊性奠定了生命出現的基礎。

銀河系的特殊性。Miguel A. Aragon-Calvo / Illustris TNG project

在近日發表于《英國皇家天文學會月刊》上的一篇論文中,一些科學家在更大的尺度上,探究了我們所在的銀河系在宇宙中是否存在某種特殊性。結果發現可能正是如此。

研究人員發現銀河系與其所在的「宇宙墻(cosmological wall)」相比,體型似乎過大。這是一種尚未在其他星系身上發現過的特征。

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所謂「宇宙墻」其實是一組扁平化排列的星系,兩側是空曠的空間,亦即所謂的「宇宙空洞(void)」。觀感上似乎是這些「空洞」將星系們「擠壓」成了薄片狀,并使它們呈現出扁平化排列的布局。

「宇宙墻」的內部環境會對星系的自轉產生影響,因此與「墻外」的星系相比,「墻內」星系的自轉方向總體上更具規律性和相關性。

銀河系及其周邊星系所在的「宇宙墻」被稱為「本地片(Local Sheet)」。一般來說,星系與其所在的「墻」相比要小很多,但銀河系卻是個例外,它與其所在的「本地片」相比顯得異常巨大。

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這一發現是基于計算機模擬發現的。科研小組對一個寬度近十億光年的空間范圍內數以百萬計星系的演化進行了模擬,結果發現只有百萬分之一的星系表現出了與銀河系一樣的「特殊性」。

研究人員表示,為了得出科學的結論,避免所謂的「哥白尼偏差(Copernican bias)」,模擬時需要將銀河系周圍的特殊環境因素考慮進去。研究人員一方面在計算機模擬過程中假設所有點位都擁有同樣好的機會;另一方面也考慮了某些點位精確位置的重要性。

最終的模擬結果顯示,銀河系可能確有其特殊性。

銀河系的特殊性并不表現在它的質量和類型上。宇宙中有大量類似的旋渦星系。研究人員表示,銀河系的特殊性表現在它和周邊環境的關系上。

假如我們能夠用肉眼看到銀河系周邊大星系的分布情況,會發現它們幾乎圍繞著銀河系排列成了一個圓環。這已經是一個有點特別的現象。而最新的發現還表明,我們極少有機會在宇宙中的其他「宇宙墻」內看到銀河系那樣占比特別大的星系。

研究人員表示,假如我們想在宇宙中找到另外一個具有銀河系這一特征的星系,就需要跨越數十億光年的距離。

也就是說,宇宙中第二個具有銀河系這一特殊屬性的星系,至少存在于比仙女座星系遠幾百倍的距離之外。(按照「宇宙墻」的定義,仙女座星系和銀河系可能不屬于同一個「片」。)

當然,如何選擇「特殊」性也很關鍵。荒謬的限制條件,完全可以將銀河系定義成宇宙中唯一一個具有某種特殊性的星系。但研究人員認為,「在‘宇宙墻’中占比過大」這一屬性是有實質意義的,且可通過觀測加以研究。

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