正在阅读: 银河系考古帮手 神秘的银晕有啥稀奇?
首页> 科普频道> 天文前沿 > 正文

银河系考古帮手 神秘的银晕有啥稀奇?

来源:光明网2019-05-07 17:33

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  最近小编听说国家天文台的博士后田浩与研究员刘超等人利用LAMOST DR5中选取的K巨星精确测量到了太阳邻域银晕的旋转速度。旋转速度均值为+27km/s,与银盘的旋转方向一致,速度弥散为72km/s。

银河系考古帮手 神秘的银晕有啥稀奇?

图1. 左图为K型巨星样本的旋转速度分布,右图显示了通过对不同金属丰度范围的K巨星所揭示的银晕(红色)旋转速度分布。

  看见上面这段文字和图片,小编内心感到不明觉厉!但随后,又有了一大堆疑问,银晕到底是啥?测量它的旋转速度有什么意义?为此特地跑去采访了刘超研究员和田浩博士,来和我们一起揭秘那些年科学家们一直追寻的银晕吧~

  Q:什么是银晕?它由什么组成?

  刘超:银河系作为一个包含着上千亿颗恒星的盘星系,其中绝大多数恒星和星际物质会落在银盘上,但仍有约1%的恒星和星际物质会稀疏分布在银盘周围一个近似于球形的空间内,银晕指的就是这一区域。

银河系考古帮手 神秘的银晕有啥稀奇?

图2. 银晕示意图 来源:NASA

  银晕由恒星晕和暗物质晕组成,当有非常少的恒星弥散地分布在这个包裹着星系盘的近似球型的空间内时,就形成了恒星晕。而我们知道,宇宙中有大量的暗物质,银河系也不例外。银河系的质量是太阳质量的约1.5万亿倍,其中包含着很多的暗物质,这些暗物质包裹着绝大多数星系,构成了暗物质晕,暗物质晕分布在比恒星晕更大的一个近似于球型的空间内。在暗物质晕的内部和周围,还可能有一些较小尺寸的暗物质团块,称为暗物质子晕。

  Q:为什么银晕会旋转呢?

  田浩:20多年前,科学家们认为银晕是不旋转的,但前些年测量到它大约以20-30km/s在转动。原因有两个:1、恰巧目前我们观测到的星属于同一个矮星系,这个矮星系在以20-30km/s的速度旋转。但它们是否在一个矮星系中,可以通过研究它们的化学成分是否相差不多,也就是金属丰度来确定。2、银河系是一个棒旋星系,银晕受到不对称结构——棒的影响,不断地吸收由棒传递的角动量,进而也会造成银晕的旋转。

银河系考古帮手 神秘的银晕有啥稀奇?

图3. 银河系中的棒旋星系及太阳系所在位置

  为了更好的理解第二点,小天请刘超研究员做了个通俗的比喻。假设你现在喝咖啡,当你用勺子搅动咖啡时,咖啡被勺子带着旋转起来,银晕和银河系的关系可能也是如此,银晕本身也许并不转动,但因为“棒”在转动,所以带动了银晕转动。

  Q:测量其旋转速度有什么意义呢?

  田浩:研究银晕的旋转速度有助于了解其并合矮星系的过程,如果可以确认是因为银河系的“棒”搅动其旋转,也是对目前研究的一种证实。同时银晕中的主要成员星年龄都较老,接近于银河系本身的年龄,银晕的旋转与银河系的形成过程及银河系结构直接相关,精确测量银晕的旋转对认识银河系的形成与演化具有重要的意义,俗称“银河系考古”。

  我们常说“不识庐山真面目,只缘身在此山中”,地球处于银河系中,我们很难观看到它美丽的样子,但通过观测到的数据,将其用于计算机模拟中,对构建出银河系全貌有很大帮助。

银河系考古帮手 神秘的银晕有啥稀奇?

图4. 矮星系KISO5639 来源:NASA

  Q:探索恒星晕有利于我们研究暗物质?

  刘超:恒星晕的转动会受到暗物质晕的影响,暗物质我们看不见摸不着,就好像我们呼吸的空气一般,举个例子,在一个屋子里,里面的空气我们看不到,但通过花瓣的飞舞,我们可以观察到空气的流动,同时这个屋子里,空气的多和少对花瓣飞舞所产生的效率也不一样。所以,通过分析恒星晕的相关信息有助于我们了解暗物质晕。

  Q:为什么选用LAMOST观测呢?

  刘超:因为它有1000万颗样本,样本量非常大,高出其他望远镜两个数量级。也由于LAMOST巡天的采样数目非常高,因此在较小的体积内有更高的采样率,是它巡天研究银晕的优势所在。这次观测不仅用到了LAMOST,还有欧洲天文台的盖亚太空望远镜。它可以观测恒星横向的移动,LAMOST可以测量恒星离我们的纵深距离的变化,两个望远镜形成互补,为我们提供了恒星移动的3D效果。(蔡琳)

  受访专家:刘超,中国科学院国家天文台研究员。主要从事银河系的结构与演化、星系动力学、星际消光、恒星物理等研究;田浩,中国科学院国家天文台博士后。毕业于荷兰格罗宁根大学,主要从事银河系研究。

[ 责编:武玥彤 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 【春来早,奋进正当时】这堂AR物理课,“包会”的!

  • 探馆2025中关村论坛年会

独家策划

推荐阅读
记者日前获悉,自去年10月全球洲际间断分布的5种崖柏属植物全部落户重庆市开州区崖柏国家林木种质资源库以来,科研团队已成功繁育崖柏实生苗30万株,崖柏扦插苗20万株,
2025-03-27 04:00
职业技能培训对劳动者提技增收、缓解就业矛盾意义重大。党中央、国务院高度重视职业技能培训工作,2024年印发《关于实施就业优先战略促进高质量充分就业的意见》,要求健全终身职业技能培训制度。
2025-03-27 05:10
长期以来,天气预报主要依赖于传统的数值天气预报模型。随着AI技术的突破,气象领域开始应用AI技术提高天气预报以及气候预测水平。2023年,《科学》杂志将“AI辅助天气预报的发展”评为世界科学十大进展,同年我国主导的AI大模型在精细化天气预报中的应用,更被评为中国科学十大进展之首。这些里程碑既展现了大气科学与AI融合的潜力,也为应对极端天气和防灾减灾创造了新机遇。
2025-03-27 05:10
当前,人工智能技术快速迭代并被应用到各行各业,从根本上改变着人类的生产生活。人工智能的发展越快,公众的期待与担忧越是急剧上升。如何平衡推进人工智能应用与治理,如何缩小科技发展带来的数字鸿沟,成为今年论坛上嘉宾热议的焦点之一。
2025-03-27 05:10
近日,国家互联网信息办公室、工业和信息化部、公安部、国家广播电视总局联合发布《人工智能生成合成内容标识办法》(以下简称《办法》)。《办法》聚焦人工智能“生成合成内容标识”关键点,通过标识提醒用户辨别虚假信息,明确相关服务主体的标识责任义务,规范内容制作、传播各环节标识行为,将于2025年9月1日起施行。如何让人工智能生成合成内容“亮明身份”,不再“真假难辨”?如何破解人工智能安全治理难题?记者就此进行了采访。
2025-03-27 05:10
当前,人口老龄化问题正在全球范围内加速蔓延,已经成为世界各国必须面对的共同挑战。世界卫生组织数据显示,预计2050年全球60岁以上人口数量将达21亿,其中包括4.26亿80岁以上的老年人。在养老领域,养老机器人不仅可以减轻社会和家庭照料老年人的负担,还可支持老年人享受高质量的居家生活,因此智能养老机器人正逐渐成为世界各国应对人口老龄化挑战的重要技术手段。
2025-03-27 05:10
目前,中国电信积极探索中央企业和国家科研院所的深度合作范式,打通基础研究和成果转化通道,推动量子技术产业化发展。
2025-03-26 10:28
至此,中国空间站舱外航天服已经圆满保障空间站任务以来的19次出舱活动,使用年限次数超出“3年15次”的寿命设计指标。
2025-03-26 10:27
中国人工智能大模型加速“出海”“出圈”,让更多澳大利亚华商和杨东东一样,开始将目光瞄准中国人工智能领域,积极寻找投资机会。
2025-03-26 10:27
随着生活水平的提高,人们的文旅需求正从“看山看水看风景”向“品文品魂品生活”转变。比如,逛博物馆,青铜器的精美纹饰固然能够吸引人的兴趣,但观众更希望了解青铜器纹饰背后的礼制密码;去故宫旅游,飞檐斗拱彰显的传统建筑之美固然让人欣喜,但榫卯结构背后的“天人合一”哲学更引人深思。山水器物背后的文化密码,具有一定的隐匿性,不易被直接观察和理解,而数智技术为游客了解这些文化密码提供了一把钥匙。
2025-03-26 04:45
记者从25日召开的中央企业“人工智能+”媒体通气会上获悉,近年来,国务院国资委持续深化中央企业“人工智能+”专项行动,着力提升中央企业在人工智能领域的竞争力。截至目前,中央企业在工业制造、能源电力、智能网联汽车等重点行业布局应用人工智能,科研、生产、客服等方面降本增效明显。
2025-03-26 04:45
25日,人类细胞谱系大科学研究设施(以下简称“细胞谱系设施”)在广东广州国际生物岛正式启动建设。这一设施是国家“十四五”重大科技基础设施,
2025-03-26 03:45
1956年,27岁的林皋带领年轻教师和同学们从零开始,通过自行设计制作的激振和测振仪器设备,在我国率先开展大坝抗震试验。
2025-03-25 09:10
2024年财政收入恢复性增长,比上年增长1.3%。在深入实施创新驱动发展战略,促进现代化产业体系加快建设方面,《报告》指出,推动加快实现高水平科技自立自强。
2025-03-25 09:09
在应用数学中心,来自东南大学通信、网络安全、电子、医学、制药等约10个学科的科研团队经常汇聚一堂,寻找交叉融合的合作点。
2025-03-25 09:05
日前,在解放军总医院第五医学中心(以下简称“第五医学中心”)感染病医学部感染性疾病科主任医师张敏的诊室里,4岁小患者洋洋(化名)的父母激动地向医生连声致谢,
2025-03-25 04:05
在蛋白质设计领域,传统方法面临着诸多难题,如需要丰富的专家经验,且要经过数以万计的实验试错,时间长、成本高,这些问题长期制约着行业发展。
2025-03-25 04:05
国家海洋环境预报中心联合海洋出版社有限公司和三六零数字安全科技集团有限公司,成功开发了海洋垂直领域大语言模型——“瀚海智语”。该大模型已顺利通过专家评审,
2025-03-25 04:05
可上九天揽月,可下五洋捉鳖,人类探索地球的征程离不开载人潜水器的技术创新。海底两万里,书写新传奇。
2025-03-24 12:09
3月20日至23日在海南三亚举办的2025种子大会暨南繁硅谷论坛上,智慧育种成为焦点议题,业内人士期待智慧育种破译“基因密码”,开启种业创新的新赛道。
2025-03-24 08:53
加载更多