科學家提出全新測量方法:銀河系質量為太陽質量1.2萬億倍—3.0萬億倍

2021年01月15日10:17  來源:上觀
 

  銀河系質量為太陽質量的1.2萬億倍—3.0萬億倍。這是一個意外的發現,還牽扯到一樁由來已久的“失蹤案”。

  在浩瀚的銀河系有一個恆星盤,聚集了很多恆星。這個盤以外的區域,有個名字叫“暈”,暈裡大部分是百萬攝氏度高溫的熱氣體。起初,這個暈(yùn)讓中科院上海天文台的科學家有點暈(yūn)。

  原來科學家在研究銀河系時,一般都假設銀河系的質量是太陽質量的一萬億倍,但銀河系的確切質量至今尚無定論。上海天文台的科學家一開始也是用“太陽質量的一萬億倍”作為銀河系質量,結果用模型計算出來的熱氣體暈溫度,總是比X射線太空望遠鏡觀測到的溫度更低。“我們后來研究發現,對暈溫度影響最大的參數就是銀河系質量,而暈本身的質量及其所含重元素的多少對此幾乎沒有影響。由此我們想到,是否可以通過模型計算和觀測的溫度值進行對比,來測量銀河系的質量?”郭福來研究員說。

  這是一個全新的銀河系測量方法,日前發表在國際天文學權威期刊《天體物理學雜志快報》上。以往,由於銀河系中的恆星幾乎不會相互碰撞,人類對銀河系質量的測量,主要基於觀測到的銀河系盤或暈中恆星、星團與衛星星系的旋轉或隨機速度。銀河系質量越大,這些無碰撞天體在平衡狀態下運動得越快。到目前為止,測得的銀河系質量大約是太陽質量的一萬億倍。但不同的觀測方法給出的銀河系總質量誤差非常大,可以小到五千億倍太陽質量以下,也可以大到兩萬億倍太陽質量以上。

  郭福來團隊使用暈中的熱氣體作為測量銀河系質量的探針,他們研究了熱氣體暈的空間溫度與密度分布,與銀河系中各種能量爆發過程的相互作用,並與X射線太空望遠鏡觀測的結果進行比較,最終測量到的銀河系質量為太陽質量的1.2萬億倍—3.0萬億倍。

(責編:嚴遠、韓慶)
掃描關注上海頻道微信掃描關注上海頻道微信 掃描關注上海頻道微博掃描關注上海頻道微博