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

  • 倒计时2天!人工智能安全治理分论坛即将举行

  • 多项数字技术解码“兵马俑军团”

独家策划

推荐阅读
走进展区,多款新潮文创让人爱不释手;戴上设备,苏轼笔下的诗词世界任人遨游;指尖轻点,三千年前的青铜器“触手可及”……一系列新产品、新服务、新场景在2025年中国国际服务贸易交易会文旅服务专题亮相,漫步其中,处处感受到科技与创意奔涌、文化和旅游融合的无限活力。
2025-09-15 09:54
在2025年中国国际服务贸易交易会上,一批品类丰富、兼具趣味与文化内涵的文创精品成为展会现场的“人气王”,引爆观展热潮。
2025-09-15 09:54
最大网络基础设施的建成有助于我国突破关键技术的“卡脖子”困境,形成自主可控的核心技术优势,建立起数字经济产业的第二创新生态。 (作者:戎 珂,系清华大学社会科学学院经济学研究所所长、长聘教授;田晓轩,系清华大学社会科学学院经济学研究所博士研究生)
2025-09-15 09:53
今年暑期,工厂游火爆出圈。参观名额秒空、门票收入可观、社交平台相关笔记有10多万条,工厂游俨然成了文旅界新宠。 工厂游等新型旅游业态,实现了工业与文旅的跨界融合,也为文旅经济的发展提供了新增长点。
2025-09-15 09:52
深夜,河南焦作多氟多新材料股份有限公司的实验室依旧灯火通明,总工程师闫春生还在带着团队忙碌。 2006年,多氟多打响了由传统氟化工向精细氟化工、新能源材料转型的战役,闫春生临危受命加入六氟磷酸锂研发团队。
2025-09-15 09:51
2025年中国国际服务贸易交易会9月10日至9月14日在北京举办,众多科技产品亮相展区,吸引观众驻足参观。2025年中国国际服务贸易交易会9月10日至9月14日在北京举办,众多科技产品亮相展区,吸引观众驻足参观。
2025-09-12 10:08
汽车排放被认为是气候变化的“元凶”之一,但学术界一直缺乏对城市道路碳排放进行精准刻画的工具。”借助全景AI模型,可实现二氧化碳排放源的精准提取,模型的平均精度超过93%、平均误差低于1.3ppm(ppm为百万分比浓度)。
2025-09-12 10:01
习近平总书记指出:“要把握人工智能发展趋势和规律,加紧制定完善相关法律法规、政策制度、应用规范、伦理准则,构建技术监测、风险预警、应急响应体系,确保人工智能安全、可靠、可控。人工智能系统的可靠性不能停留在统计意义上的“高概率正确”,而应追求在复杂、开放、动态环境下的“高置信可靠”。
2025-09-12 10:01
10日,2025世界顶尖科学家协会奖(以下简称“顶科协奖”)获奖者名单在上海公布。顶科协奖是2021年在上海发起创设、由红杉中国独家提供永久资金支持的面向全球科学家评选的科学大奖。
2025-09-12 09:59
全球规模最大恐龙蛋化石群——湖北十堰青龙山恐龙蛋化石群的埋藏时代,首次被科学家认定为距今约8600万年。专家考证,这是迄今全球分布最集中、规模最大、埋藏最好、原地出露最多、原址保存最好的恐龙蛋化石群。
2025-09-12 09:58
9月10日上午,在马来西亚吉隆坡召开的国际灌排委员会第七十六届国际执行理事会会议上,2025年(第十二批)世界灌溉工程遗产名录正式公布,我国申报的云南元阳哈尼梯田、江苏句容赤山湖灌溉工程、四川彭州湔江堰、北京门头沟永定河古渠灌溉工程全部成功入选。
2025-09-11 10:18
“十四五”以来,我们牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,全力当好自然资源“大管家”和美丽中国“守护者”,全面完成了“十四五”规划的目标任务,有效支撑了经济社会的高质量发展。
2025-09-11 09:57
未来,城市的画卷上,AI、物联网与大数据等现代科技将继续深化推广,但唯有始终以人的尺度丈量技术,以人文的关怀驾驭创新,方能使城市永葆文气的深度、人气的热度与烟火气的温度,让每座城市都在科技的守护中,找到生生不息的发展动能。
2025-09-11 09:52
北京大学的科研团队与合作者联合开发出一种全新的“高维超分辨成像”技术,成功实现了对活细胞内15种细胞器的同时成像与精准识别,为细胞生物学研究打开了一扇全新的大门。
2025-09-11 09:43
要为“年纪尚小”的新职业破解“成长的烦恼”,不仅要完善新职业的职业标准和评价规范,还要有能跟上步伐的教育培训和职业培训,为新职业从业者提供支持政策,提升社会保障水平,以更好的保障制度、更强的身份认同感、更完善的培养体系为新职业就业者提供更广阔、更精彩的发展舞台,让他们在与时代“同频共振”的岗位上实现人生价值,也为创新创造的活力涌动持续贡献力量。
2025-09-11 09:39
宋美珍是中国农科院西部农业研究中心的棉花研究专家。2012年起,她和团队将目光瞄准新疆的棉花种植,成为当地棉花研究的一支重要技术力量。
2025-09-10 10:09
“十四五”以来,我国制造业增加值每年均超过30万亿元,总体规模稳居全球制造业首位。这份沉甸甸的成绩单,印证着推动新型工业化取得的新进展新成效。
2025-09-10 09:47
9月9日,2025年中国国际服务贸易交易会开幕前夕,记者跟随首钢媒体探营团,走进北京首钢园,提前探访服贸会的精彩内容。
2025-09-10 09:40
9日10时,我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭,成功将遥感四十五号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。
2025-09-10 09:39
光明日报北京9月9日电 记者李春剑从市场监管总局了解到,自2021年全国机器人标委会成立以来,我国已发布机器人领域国家标准126项,另有41项正在研制。近日,世界机器人大会和世界人形机器人运动会火爆“出圈”,相关产业发展引起各方热议。
2025-09-10 09:36
加载更多