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

  • 杭州湾跨海铁路大桥南航道桥首座主塔封顶

  • 2026中国国际自行车展览会在上海举行

独家策划

推荐阅读
儿童科学本质教育在科学教育中有着举足轻重的作用,发展科学本质观是科学教育的核心目标之一。
2026-05-07 05:35
面对现实世界中日益复杂的预测需求,科研人员围绕大模型预测技术,走出了两大核心主线、四种具体技术路径。
2026-05-07 05:35
人工智能是德国提升国家科技创新能力、竞逐全球科技产业高点的关键领域。
2026-05-07 05:35
该校邢立达课题组与河北省区域地质调查院合作,对河北宣化土城子组两个新的恐龙足迹点展开研究,记录下该地层迄今最慢的兽脚类恐龙行迹,
2026-05-07 06:00
大型体育赛事最令人头痛的当属“最后一公里”:车停到哪里最方便?从哪个入口进场最快捷?如今,这一状况正在改变。
2026-05-07 06:00
在刚刚过去的“五一”假期,“科技游”成为了众多游客的选择。辽宁沈阳航空科技馆则以大量模拟试飞游戏,让孩子们在玩乐中感知复杂的航空技术原理。当技术赋能的展陈体验成为标配,制度与运营模式的创新则为科技馆开辟了新的增长空间。
2026-05-06 09:13
光明日报西安5月5日电 记者李洁、张哲浩5日从中国科学院地球环境研究所获悉,该所联合国内外多家科研机构进行系统研究,提出土壤温度变化是东亚新石器时代粟作农业时空演化的重要调控因素。
2026-05-06 09:10
”日前,中国科学院院士、国家卫生健康委副主任曾益新在“高原重大心肺脑疾病预警关键技术与防治策略研究”项目启动会上表示。曾益新表示,该项目聚焦发病机制、易感人群识别、精准干预、治疗方案四大核心方向,其中发病机制研究是所有工作的基础。
2026-05-06 09:09
为此研究团队开发出纳米高熵陶瓷涂层,集防结焦、耐高温腐蚀、高导热于一体,还能降低煤耗。基于光谱学科基础,研究团队把“吸热”的思路反过来,开发了辐射制冷涂层。以吸热器表面的高温太阳能吸热材料为例,这种关键光学材料一旦断供,国内光热电站将陷入被动。
2026-05-06 09:08
联合国教科文组织5日发布《量子时刻:国际量子科学技术年成果全球报告》,首次对2025年国际量子科学技术年进行了全面评估。
2026-05-06 09:01
董耀会的理想是在全国的长城沿线开发出一万个村,把长城沿线的优质农产品卖到世界各地。
2026-05-02 08:15
习近平总书记强调,要以更大力度、更实举措加强基础研究,提升我国原始创新能力,进一步打牢科技强国建设根基。
2026-05-01 18:40
加强基础研究,建设科技强国的必由之路。
2026-04-30 16:22
“AI投毒”“控评”“互踩”“人肉”“开盒”“算法黑箱”……AI时代,面对这些媒介乱象,该如何约束?
2026-04-30 09:02
近日,国家市场监管总局与教育部联合发布全国首批“专业与标准化教育融合试点单位”名单,位于江苏苏州太仓市的苏州健雄职业技术学院入选。如今,苏州健雄职业技术学院立足太仓“德企之乡”的实际需求,建校20余年来为太仓560余家德企直接输送技能人才或提供相关培训。
2026-04-30 08:59
西出世界屋脊,东汇百川入海,长江绵延6300多公里,滋养了源远流长的中华文明,哺育着勤劳勇敢的中华儿女。“各民主党派中央、无党派人士积极开展长江生态环境保护民主监督,立足实际,各展优长,推动中共中央有关决策部署落实到位。
2026-04-30 08:56
“刚出厂的机器人如同懵懂孩童,需要在数据喂养与场景训练中不断成长。”  他告诉记者,目前训练场的训练内容覆盖现代农业、工业制造、医疗康养等6大领域,精准对接12大产业、27个应用场景。
2026-04-30 08:55
2025年度全国十大考古新发现29日在北京揭晓,吉林东部长白山旧石器时代遗址群、河南新郑裴李岗遗址、河北宣化郑家沟遗址、甘肃庆阳南佐遗址、山西昔阳钟村遗址、河南郑州商城遗址、陕西富平长春遗址、山东青岛琅琊台遗址、浙江绍兴越国都城和汉六朝会稽郡遗址、宁夏贺兰苏峪口瓷窑址上榜。
2026-04-30 08:54
2010年,舒易来获得赴美国哈佛大学麻省眼耳医院联合培养的机会,在该院陈正一教授课题组继续开展耳聋治疗研究。2014年,舒易来带着最前沿的基因编辑理念回到复旦大学附属眼耳鼻喉科医院,继续探索耳聋治疗的新方法。
2026-04-29 10:43
一张4厘米见方、6微米厚的薄膜贴附于大脑功能区表面的硬脑膜外,就能采集到大脑信号。“北脑一号”已在研究者发起的临床研究中完成7例患者植入手术,器械在人体内累计工作时长超4.5万小时,初步验证产品的安全有效性。
2026-04-29 10:38
加载更多