銀河系動力學:是否真的像旋轉的陀螺一樣運動?

加那利天體物理研究所(IAC)的天體物理學家Žofia Chrobáková(IAC和拉古納大學(ULL)的博士生)和Martín López
Corredoira進行的一項調查,對近年來關於銀河系動力學的最有趣的發現之一提出了質疑:之前被認為的銀河系翹曲的前移或旋轉軸的搖擺是不正確的,該結果剛剛發表在《天體物理學雜誌》上。

銀河系動力學:是否真的像旋轉的陀螺一樣運動?

銀河系是一個螺旋型星系,這意味着除其他成分外,它由一個由恆星、氣體和塵埃組成的圓盤組成,螺旋臂就在其中。起初,人們認為這個圓盤是完全平坦的,但是幾十年來,人們知道圓盤最外面的部分被扭曲成所謂的 “翹曲”:在一個方向上它是向上扭曲的,而在相反的方向上是向下扭曲的。恆星、氣體和塵埃都被扭曲了,因此與星盤內部的延伸部分不在同一個平面上,一條垂直於扭曲平面的軸線決定了它們的旋轉。

2020年,一項調查宣布探測到了銀河系星盤翹曲的前行,這意味着這個外部區域的變形不是靜態的,而是就像一個旋轉的陀螺一樣,其軸線的方向本身也在隨着時間而旋轉。此外,這些研究人員發現,它比理論預測的要快,每6-7億年一個周期,大約是太陽繞銀河系中心一次的時間的三倍。

視頻中不包括銀河系的旋轉,只包括相對於銀河系的前行。資料來源:Gabriel Pérez Díaz,SMM(IAC)。

前進不是只發生在星系中的現象,它也發生在我們的地球上。除了圍繞太陽的年輪和24小時的自轉周期之外,地球的軸線也在前移,這意味着天極並不總是靠近現在的極星,舉例來說,14000年前它靠近織女星。

現在,Žofia Chrobáková和Martín López Corredoira的一項新研究已經考慮到了經緯度的振幅隨恆星年齡的變化。這項研究的結論是,利用已經測量到的老恆星的翹曲速度,有可能使前行現象消失,或者至少變得比目前認為的要慢。為了得出這一結果,研究人員使用了歐洲航天局(ESA)蓋亞任務的數據,分析了外盤中數以億計的恆星的位置和速度。

“在以前的研究中,人們沒有注意到幾千萬年的恆星,如Cepheids,具有比蓋亞任務中可見的幾千萬年的恆星大得多的翹曲。這並不一定意味着翹曲完全不前進,它可以這樣做,但要慢得多,我們可能無法測量這種運動,直到我們獲得更好的數據,”IAC的研究員和文章的共同作者Martín López Corredoira總結道。

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