正在阅读: 银河系考古帮手 神秘的银晕有啥稀奇?
首页> 科普频道> 天文前沿 > 正文

银河系考古帮手 神秘的银晕有啥稀奇?

来源:光明网2019-05-07 17:33

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  最近小编听说国家天文台的博士后田浩与研究员刘超等人利用LAMOST DR5中选取的K巨星精确测量到了太阳邻域银晕的旋转速度。旋转速度均值为+27km/s,与银盘的旋转方向一致,速度弥散为72km/s。

银河系考古帮手 神秘的银晕有啥稀奇?

图1. 左图为K型巨星样本的旋转速度分布,右图显示了通过对不同金属丰度范围的K巨星所揭示的银晕(红色)旋转速度分布。

  看见上面这段文字和图片,小编内心感到不明觉厉!但随后,又有了一大堆疑问,银晕到底是啥?测量它的旋转速度有什么意义?为此特地跑去采访了刘超研究员和田浩博士,来和我们一起揭秘那些年科学家们一直追寻的银晕吧~

  Q:什么是银晕?它由什么组成?

  刘超:银河系作为一个包含着上千亿颗恒星的盘星系,其中绝大多数恒星和星际物质会落在银盘上,但仍有约1%的恒星和星际物质会稀疏分布在银盘周围一个近似于球形的空间内,银晕指的就是这一区域。

银河系考古帮手 神秘的银晕有啥稀奇?

图2. 银晕示意图 来源:NASA

  银晕由恒星晕和暗物质晕组成,当有非常少的恒星弥散地分布在这个包裹着星系盘的近似球型的空间内时,就形成了恒星晕。而我们知道,宇宙中有大量的暗物质,银河系也不例外。银河系的质量是太阳质量的约1.5万亿倍,其中包含着很多的暗物质,这些暗物质包裹着绝大多数星系,构成了暗物质晕,暗物质晕分布在比恒星晕更大的一个近似于球型的空间内。在暗物质晕的内部和周围,还可能有一些较小尺寸的暗物质团块,称为暗物质子晕。

  Q:为什么银晕会旋转呢?

  田浩:20多年前,科学家们认为银晕是不旋转的,但前些年测量到它大约以20-30km/s在转动。原因有两个:1、恰巧目前我们观测到的星属于同一个矮星系,这个矮星系在以20-30km/s的速度旋转。但它们是否在一个矮星系中,可以通过研究它们的化学成分是否相差不多,也就是金属丰度来确定。2、银河系是一个棒旋星系,银晕受到不对称结构——棒的影响,不断地吸收由棒传递的角动量,进而也会造成银晕的旋转。

银河系考古帮手 神秘的银晕有啥稀奇?

图3. 银河系中的棒旋星系及太阳系所在位置

  为了更好的理解第二点,小天请刘超研究员做了个通俗的比喻。假设你现在喝咖啡,当你用勺子搅动咖啡时,咖啡被勺子带着旋转起来,银晕和银河系的关系可能也是如此,银晕本身也许并不转动,但因为“棒”在转动,所以带动了银晕转动。

  Q:测量其旋转速度有什么意义呢?

  田浩:研究银晕的旋转速度有助于了解其并合矮星系的过程,如果可以确认是因为银河系的“棒”搅动其旋转,也是对目前研究的一种证实。同时银晕中的主要成员星年龄都较老,接近于银河系本身的年龄,银晕的旋转与银河系的形成过程及银河系结构直接相关,精确测量银晕的旋转对认识银河系的形成与演化具有重要的意义,俗称“银河系考古”。

  我们常说“不识庐山真面目,只缘身在此山中”,地球处于银河系中,我们很难观看到它美丽的样子,但通过观测到的数据,将其用于计算机模拟中,对构建出银河系全貌有很大帮助。

银河系考古帮手 神秘的银晕有啥稀奇?

图4. 矮星系KISO5639 来源:NASA

  Q:探索恒星晕有利于我们研究暗物质?

  刘超:恒星晕的转动会受到暗物质晕的影响,暗物质我们看不见摸不着,就好像我们呼吸的空气一般,举个例子,在一个屋子里,里面的空气我们看不到,但通过花瓣的飞舞,我们可以观察到空气的流动,同时这个屋子里,空气的多和少对花瓣飞舞所产生的效率也不一样。所以,通过分析恒星晕的相关信息有助于我们了解暗物质晕。

  Q:为什么选用LAMOST观测呢?

  刘超:因为它有1000万颗样本,样本量非常大,高出其他望远镜两个数量级。也由于LAMOST巡天的采样数目非常高,因此在较小的体积内有更高的采样率,是它巡天研究银晕的优势所在。这次观测不仅用到了LAMOST,还有欧洲天文台的盖亚太空望远镜。它可以观测恒星横向的移动,LAMOST可以测量恒星离我们的纵深距离的变化,两个望远镜形成互补,为我们提供了恒星移动的3D效果。(蔡琳)

  受访专家:刘超,中国科学院国家天文台研究员。主要从事银河系的结构与演化、星系动力学、星际消光、恒星物理等研究;田浩,中国科学院国家天文台博士后。毕业于荷兰格罗宁根大学,主要从事银河系研究。

[ 责编:武玥彤 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 大熊猫“辰星”“晓月”10日在马来西亚国家动物园大熊猫保护中心正式与马来西亚公众见面。两只憨态可掬的大熊猫吸引众多民众前来参观,现场气氛热烈。

  • 1月10日,市民在昆明植物园内观光休闲。

独家策划

推荐阅读
8日,中国载人航天工程办公室发布2025年度《中国空间站科学研究与应用进展报告》。
2026-01-09 02:45
日前,生态环境部与国家统计局联合印发《关于发布2023年电力二氧化碳排放因子的公告》,以便于不同主体核算电力消费的二氧化碳排放量。
2026-01-09 02:45
近日,中国农业科学院农产品加工研究所联合国内外科研团队,系统揭示了小麦基因型、灌溉条件、储存方式及制粉工艺影响面团流变特性及产品质量的微观和介观机制。
2026-01-09 02:45
各地要强化标准牵引,结合相关部门人工智能终端智能化分级标准制定和产品智能化等级认定等情况,合理确定补贴品类。
2026-01-09 09:05
从中国机械工业联合会获悉,“十四五”时期是我国环保装备制造行业技术创新爆发期,产业链自主可控率超90%,核心专利数量全球第一,技术装备水平跃升,国际竞争力显著提升,国际市场占有率达23.1%。
2026-01-09 02:55
CES历来是观察前沿技术走向的重要窗口。今年,一个新词被频频提及——“物理人工智能(物理AI,Physical AI)”。
2026-01-08 18:29
从7日在京召开的全国知识产权局局长会议上了解到,根据世界知识产权组织最新发布的《2025年全球创新指数报告》,我国“综合排名进前十、单项排名‘双第一’”。
2026-01-08 02:20
近日,中央农村工作会议在北京召开。会议强调,“加强农业关键核心技术攻关和科技成果高效转化应用,因地制宜发展农业新质生产力”,为做好“三农”工作提供了重要指引。
2026-01-08 02:20
时序轮转一甲子,肇始于一间实验室的中国科技考古,历经六十载深耕求索,终从一片学术荒原,昂首跻身世界学科前沿之列。六十年来,中国科技考古依靠工作者们的汗水、智慧与坚守,写成一段传奇。
2026-01-08 02:20
冰冷坚硬的金属骨架、精确运转的齿轮电机……这,是不是你脑中的“机器人”?其实,还有一种机器人:它们没有坚硬的躯壳,而是以柔软的身体探索世界,它们并不强壮,却不会轻易损坏——这,就是软体机器人。它们像章鱼、蚯蚓、水母等自然界生物一样灵动,能够弯曲、伸展、钻入狭缝,展现出前所未有的环境适应力。
2026-01-08 02:25
近日,工业和信息化部正式公布我国首批L3级有条件自动驾驶车型准入许可,两款分别适配城市拥堵、高速路段的车型将在北京、重庆指定区域开展上路试点。
2026-01-08 02:25
“激光不是自然光,它是人类创造的‘最准的尺’‘最利的刀’,更是能为人类需求精准调光的‘魔法师’。”1月6日,科学家精神百场讲坛在扬州大学开讲,中国科学院院士、天津大学教授姚建铨向现场听众分享了自己60年的科研历程与心得。
2026-01-07 02:30
以前医生判断大脑是否健康,需要进行磁共振检查,这个检查结果用的是西方人群的参考标准。
2026-01-07 02:30
从中国科学院大连化学物理研究所获悉,“面向空间应用的锂离子电池电化学光学原位研究”项目已在中国空间站内开展。神舟二十一号航天员乘组共同在轨操作该项目实验,其中,中国科学院大连化学物理研究所研究员张洪章作为载荷专家发挥了其专业优势。
2026-01-08 02:20
硫化氢气味如臭鸡蛋,在天然气开采、炼油、煤化工中大量产生。它不仅有毒,更是形成酸雨的“元凶”之一。据统计,我国每年待处理的硫化氢约80亿立方米,全球规模更是巨大。如何安全、彻底地处理它,一直是工业界面临的巨大挑战。
2026-01-07 02:30
从生态环境部获悉,日前,南京环境科学研究所秦卫华、李中林、王涛研究团队在《布拉格国家昆虫博物馆馆报》上发表研究成果——西藏吉隆发现猎蝽科猛猎蝽属新物种吉隆猛猎蝽,我国青藏高原生物多样性数据库再添新成员。
2026-01-07 02:30
“人类工程与大自然的完美融合!”不久前,贵州花江峡谷大桥刚刚建成通车便火遍全网,各地游客纷至沓来,只为感受新晋世界第一高桥的壮观雄伟。
2026-01-07 02:30
“一张网”的构建是我国测绘地理信息事业转型升级的生动实践。
2026-01-06 09:53
具身智能作为人工智能与机器人科学交叉的前沿领域,是新一轮产业变革的技术引擎。
2026-01-06 02:45
我国首次航天员洞穴训练日前在重庆市武隆区圆满结束,28名航天员参加了这次训练。
2026-01-06 02:45
加载更多