银河形状为何像池塘里的波纹？科学家或许找到原因了

图：银河系波纹状的长摆臂

想象一下，如果银河系是由1000亿颗恒星构成的扁平状的平静水池，现在有人向这个水池投下一颗睥睨4亿颗太阳大小的石头，瞬间打破了水面的平静。由此产生的能量波穿过整个银河平面，荡漾起银河系中的恒星，使其陷入长久的无序中难以平静。

天文学家怀疑，类似这样的情况或许真的在宇宙中发生过，而且在过去的几十亿年中发生了不仅一次，而是好几次。

9月15日，皇家天文学社刊刊发了这一研究成果。相关研究人员解释道，距离我们较近的类银河系星座——人马座可能曾经两次与银河系相撞，导致银河系中的恒星以不同的速度发生振荡。

通过分析欧洲太空署盖亚空间探测器获取的数据，研究人员比较了银河系中200多万颗恒星的运行速度，尤其是位于银河系边缘位置的恒星运行速度。研究人员发现了一个神秘的波纹，或者说振荡似乎在挤压着银河系中的恒星。

保罗.麦克米兰是瑞士罗德大学的天文学家，也是此次研究成果的作者。他在一篇翻译文本中表示：“我们可以看到，这些恒星在以不同的速度摇晃前进。”

虽然研究人员将这一研究过程称为“银河地震学”，但是研究团队仍构建了一个模型，以解释这一导致银河恒星不协调的波纹效应。他们认为，这一波纹也是几百万年前便以形成，那时，人马座星云与银河系擦身而过。麦克米兰说：“这一过程有点像扔一块石头到池塘里。”或者，两个星系可能在更早前也发生过碰撞，研究人员补充道。

此前，已有研究表明，人马座或许曾与银河系中心发生过碰撞并形成了波纹。而此次研究成果首次表明，那些波纹辐射了整个银河系，影响了恒星的运行速度。研究人员在文中写道，新的研究成果有助于完善银河系以及人马座长久以来充满暴力的历史。

当前，人马座星云的质量预计是我们的太阳的400倍，但是与银河系中约1.5万亿颗太阳产生的质量相比，这也仅仅是九牛一毛。科学家推测，人马座星云以前的规模或许更大，但是与银河系撞击后，其规模下降了约20%。

受此冲撞影响，银河系的形状和规模也有所改变。2011年的一篇研究成果表明，银河系摆臂或许便是与人马座星云相撞的结果。此外，2020年的一篇研究分析了盖亚探测器获取的数据，指出银河系与人马座的相撞使得银河系中的新恒星数量激增。

相关知识：

盖亚（古希腊神话人物）即地球的拟人化。她是万神之母，也是提坦巨神、巨人的母亲，同时，她也是乌拉诺斯的妻子。她的罗马名字叫“泰拉”。盖亚是原始的万神之母，也是提坦、提丰和许多其他孩子的祖先，因此，人们也称她为大地之母。盖亚也被认为是维持地球运行的力量之源。盖亚与乌拉诺斯拥有很多孩子。

银河星系（古称银河、天河、星河、天汉、银汉等）[18]，是一个包含太阳系[19]的棒旋星系。直径介于100,000[20]至180,000光年[21]。

银河星系大约拥有1,000亿至4,000亿颗恒星[22][23]，和至少这个数量的行星[24][25]。太阳系位于距离银河中心约 27,000 光年（8.3 kpc）的半径处，位于猎户臂的螺旋臂的内侧边缘，猎户臂是气体和尘埃的螺旋形聚集地之一。在太阳的位置，公转周期大约是2亿4,000万年[15]。从地球看，因为是从盘状结构的内部向外观看，因此银河系呈现在天球上环绕一圈的带状。在核心约10京公里的范围内的恒星形成核球，并有着一或多根棒从核球向外辐射。银河系中心处被标示为强烈的电波源，是一个超大质量黑洞，被命名为人马座A*。在很大距离范围内的恒星和气体都以每秒大约220公里的速度在轨道上绕着银河中心运行。这种恒定的速度违反了开普勒动力学，因而认为银河系中有大量不会辐射或吸收电磁辐射的质量。这些质量被称为“暗物质”[26]。宇宙中预计约95%是暗物质。银河系预计会在40亿年后和室女座星系相撞

银河系有几个卫星星系，它们都是本星系群的成员，作为室女超星系团的一部分，而后者又是拉尼亚凯亚超星系团的组成部分[27][28]。 相对于河外参考系，整个银河系以大约每秒 600 公里（每秒 372 英里）的速度移动。银河系中最古老的恒星几乎和宇宙本身一样古老，因此可能是在大爆炸之后不久的黑暗时期形成的[9]。

BY:Brandon Specktor

FY: 秋