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

  • 北京通州站正式投用

  • 渝西水资源配置工程全线通水

独家策划

推荐阅读
2024年,中国制造业顶压前行、向新向优,制造强国发展指数与德国和日本处于同一区间,进入全球制造强国第二阵列,成为继美国、德国、日本后第四个迈入全球制造强国行列的国家。
2025-12-31 08:56
突破性成果勾勒出我国高水平科技自立自强的清晰轨迹。
2025-12-31 08:58
“预计元旦期间,我国大部地区降水较弱,但中东部将出现显著降温,南方地区湿冷感明显。
2025-12-31 09:12
12月30日,中国气象局召开新闻发布会,专题发布《全球气象发展报告2025》(以下简称《报告》),呈现2024年全球气象发展态势。
2025-12-31 09:04
北斗三号全球卫星导航系统组网阶段的主要目标是把卫星建好,运行阶段的主要目标则是管好、用好。
2025-12-31 09:03
光明日报北京12月29日电 记者姚亚奇29日从国家林草局获悉,“十四五”期间,我国采取有力措施,加快推进林草种苗振兴,收集保存林草种质资源14.74万份,较“十三五”末增长180%,我国重要乡土树种草种和珍稀濒危林草种质资源得到有效保护。
2025-12-30 09:23
由自然资源部南海生态中心联合相关单位共同编制的《黄岩岛珊瑚礁生态调查报告》29日在京发布。报告基于船舶走航、潜水调查、卫星航空遥感、原位观测等方式,结合历史数据分析,对黄岩岛珊瑚礁生态状况进行了调查评估。
2025-12-30 09:23
松花江畔,风机和光伏正齐齐出力,一端是新能源电力源源不断产出;另一端,化工装置稳定运行,“绿色石油”涌流而出。
2025-12-30 09:37
执行中国第42次南极考察任务的“雪龙”号极地科考破冰船于北京时间29日顺利抵达秦岭站海域,并开展卸货作业。
2025-12-30 09:32
研究人员在火星发现了适合人类探索的浅层水冰的痕迹。研究团队借助高分辨率轨道影像,对火星地貌进行了研究,并在中纬度的亚马孙平原发现了埋藏深度不足1米的冰痕迹。易获取的冰能够让宇航员在火星长期生存与工作期间,制备饮用水、可呼吸的氧气、燃料及其他必需品。
2025-12-30 09:27
截至12月28日,新疆油田2025年二氧化碳注入量突破100万吨,成为我国首个实现年注碳百万吨的油田。”新疆油田公司执行董事、党委书记石道涵介绍,油田年注碳量从2022年的12.6万吨跃升至2025年的100万吨,已累计注入二氧化碳超200万吨。
2025-12-30 09:26
12月26日,我国首个覆盖6种轮状病毒血清型的六价轮状病毒疫苗在湖北武汉完成首剂接种。
2025-12-29 10:23
美国哈佛—史密森尼天体物理中心天文学家利用美国国家航空航天局(NASA)的哈勃空间望远镜,首次观测到围绕年轻恒星运行的迄今最大原行星盘——IRAS 23077+6707。
2025-12-29 10:10
2025年12月27日0时07分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射风云四号C星(03星),卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
2025-12-29 10:07
中国科学院空天信息创新研究院研究员王振友团队联合四川省文物考古研究院等机构的科研人员,自主研制了显微时间门控拉曼光谱仪,并利用该仪器对三星堆出土的4块象牙碎片进行无损检测,揭示了象牙在长期地质作用下的老化过程。
2025-12-29 10:01
近期,工信部发布《场景化、图谱化推进重点行业数字化转型的参考指引(2025版)》,聚焦14个重点行业,绘制企业数字化转型“场景导航图。
2025-12-29 09:59
当日,石景山区AI for Science平台正式上线,该平台由枫清科技携手火山引擎联合打造,以AI驱动科研机构与企业的科研效率革新,降低科研门槛。
2025-12-27 20:21
记者25日从国防科技大学获悉,该校磁浮团队近日在磁悬浮试验中,成功在两秒内将吨级试验车加速至700公里/小时。测试速度打破了同类型平台全球纪录,成为全球最快的超导电动磁悬浮试验速度。
2025-12-26 10:08
12月24日,中国科学院重大科技基础设施“载人潜水器与海上作业母船”用户委员会2025年度会议披露:我国“深海勇士”号、“奋斗者”号、“蛟龙”号三大载人潜水器全年完成314次深潜,累计下潜总量达1746次,2026年将向2000次目标稳步迈进。
2025-12-26 10:05
日前,国家自然科学基金委员会在北京召开国家自然科学基金首批重大非共识项目遴选会议,标志着重大非共识项目正式启动试点。国家自然科学基金委员会将深入实施并持续优化重大非共识项目遴选机制,引导广大科研人员聚焦高水平原创性科研工作狠下功夫。
2025-12-26 09:59
加载更多