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银河系有多重?

2020-10-13 宇宙探索

正如可以通过观察地球围绕太阳运行的速度来推断地球的质量一样,研究人员也能通过星系的旋转和运行计算出星系的质量。

正是通过这些计算,科学家在20世纪70年代首次证明了暗物质的存在。希瑟·戈斯(Heather Goss)在Air and Space杂志中解释道,在我们的太阳系中,水星的运动速度比海王星快近九倍,因为它离太阳系绝大多数质量的来源更近。研究人员预计,类似的模式应该出现在其他星系中,即在星系中的远轨道的恒星运行速度比近轨道的恒星要慢。

宇宙中还有很多我们无法观测的暗物质
宇宙中还有很多我们无法观测的暗物质

这种关系在大多数星系中都成立,但科学家们也发现了一些例外。当距离超过一定限度时,天文学家发现螺旋星系边缘的恒星以惊人的相似速度运动着。科学家们追踪了恒星在螺旋星系边缘的运动,并确定每个星系中必须有多少物质才能让这些恒星在它们的轨道上运行。然后将在每个星系中的所有已知的“正常”物质(气体、尘埃和恒星)加起来,发现还远远达不到要求。

这意味着,还有第二种无形的质量来源也在拉扯它们。

但不管怎样,天文学家通过对恒星和星系的类比分析来衡量我们的星系质量。最近的研究利用了数据库中近3000个被追踪的天体,如围绕银河系中心的恒星,星团和气体云,计算出星系的质量。