银河系旋臂产生的原因?
上期说到了银河系的"旋臂",那我们现在来了解一下它是怎样产生的!
早在20世纪50年代出现了射电天文学,射电天文学就是用无线电望远镜来接收来自天体的无线电波。接收了无线电波,就可以分析天体的情况了。 往银河系的旋臂上发射一种特别的无线电波,波长是21厘米。如果有一个射电望远镜,能观测21厘米的波段的话,就能解开银河系旋臂之谜。
射电天文望远镜
经过天文学家的观测,证实光学的观测是对的。于是人们认识到,银河系其实和别的漩涡星系一样有旋臂。
漩涡星系
在20世纪20年代,科学家还观测了很多漩涡星系。这个时候就提出了两个问题:第一个问题,这些漩涡星系是在银河系里,还是在银河系之外?第二个问题,我们观测到的这些漩涡星系基本上都不在银河附近,而是在离银河比较远的地方,这是为什么呢? 天文学家沙普利解释说,这些星云其实都在银河系里。
哈罗·沙普利
但是,美国天文学家柯蒂斯并不这么认为,他认为这些漩涡星系一定是离银河系比较远的,于是他就重点观测了仙女座星云。当时柯蒂斯估计,仙女座星系有50万光年,而银河系大小是10万光年左右,因此50万光年一定在银河系之外了。
希伯·道斯特·柯蒂斯
但是沙普利不同意,这一场辩论,在天文学上叫做"伟大的辩论"。 为什么叫"伟大的辩论"呢?太阳不是银河系的中心,而银河系在众多星系里,也是一个很普通的漩涡星系。
太阳系
所以这样一个结果意味着不但太阳不是银河系的中心,而且银河系也绝对不是宇宙中心。 这样大家就明白了,其实我们生存在一个很大的恒星系统里,这个恒星系统叫做银河系。但是这个银河系其实在宇宙中还是一个很普通的星系。
银河系
那么银河系这个漩涡星系为什么会有旋臂?有一种理论认为,在银河系里有一种密度波,而旋臂就生存在密度波密集的时候,即密集的波传到旋臂的时候,就形成了恒星密集的旋臂。 实 际上太阳有些时候就在旋臂里,有时候又出去了。那么有没有观测证据呢?是什么样的观测证据呢?我们知道太阳系中有八大行星,那么八大行星中间的空隙里是什么?我们过去认为是行星际物质。当太阳在银河系的旋臂里穿梭的时候,银河系旋臂里的那些物质就会进入到太阳系。因此我们在太阳系里发现很多不是太阳系的物质,而是行星际的物质。
不属于太阳系中的石头
太阳在旋臂里有时候穿进去,有时候穿出来,这个就叫做密度波理论。
密度波理论可以很好地回答为什么会形成旋臂。但是旋臂还有一件非常有意思的事情——旋臂是银河系里新的恒星诞生的摇篮。每年,银河系都会有新的恒星生成,老的恒星死去。每100年至少会有一颗星老化,但是新的星每年就会有10颗左右。 那么这样一些新生的星出现在什么地方呢?就出现在银河系的旋臂上。为什么呢?因为密度波走到旋臂的时候,它压缩星系的物质,使得恒星的形成成为可能。
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