天文学家发现银河系中心会“呼吸”,会像脉搏一样跳动


天文学家发现银河系中心会“呼吸”,会像脉搏一样跳动




每8000万年一次 。

银心棒状结构和旋臂的运动速度是不同的 。 棒的旋转速度较快 , 旋臂的旋转速度较慢 。 如果它们断开 , 棒的旋转速度和长度更接近于实际情况 。 而当它们相连时 , 棒看起来会较长 , 旋转速度也会较慢(右) 。 T. Hilmi / 萨利大学
我们的银河系是一个棒旋星系 , 这意味着有一个棒贯穿银河系的中心 。 但是这个棒有多长?旋转速度有多快?一直以来却是个谜 。 因为天文学家通过不同观测方式获得的结果之间有矛盾 。
之前天文学家通过两种方法 , 对棒的长度和旋转速度进行测量 。 一种是通过测量太阳系附近恒星的运动速度;另一种是对银河系中心进行直接测量 。 天文学家发现这两种方法得到的结果不一致 。 第一种方法得到的结果显示棒比较短 , 旋转速度比较快;而第二种结果恰恰相反 。
英国萨利大学和波茨坦莱布尼兹天体物理研究所的两位科学家最近通过模拟发现 , 银河系的棒状结构实际上会发生周期性的脉动 , 其长度和旋转速度在特定时间点上会比原来高出2倍和20% 。
银心棒状结构这种脉动源于它和银河系旋臂的定期接触 。 银心棒状结构和旋臂的运动速度是不同的 。 棒的旋转速度较快 , 旋臂的旋转速度较慢 。 两者如果接触 , 引力作用会让棒的旋转速度变慢 , 让旋臂的旋转速度加快 。 它们在相连期间看起来就像是一体的 , 因此棒看起来会较长;而当这两者分开后 , 棒的长度会缩短 。
【天文学家发现银河系中心会“呼吸”,会像脉搏一样跳动】所以谜底是 , 我们在银心区域直接观察到的 , 正好是棒和旋臂相连时的景象 。 而通过观测周边恒星运动速度所获知的信息 , 更接近于本质 。 这一推测被最新的观测结果所证实:当前银河系的内旋臂确实正好与银河系的棒状结构处于相连的状态下 。 模拟结果则显示 , 这种情况大约每8000万年发生一次 。
相关论文发表在近日的《英国皇家天文学会月刊》上 。
银河系中心区域的模拟动画 。 视角跟随银心棒状结构 , 因此旋臂的旋转方向看起来是相反的 。 每当棒和旋臂相遇 , 棒的旋转速度就会变慢 , 长度也会变长 。


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