銀河系正在“踩剎車(chē)”，影響我們太陽(yáng)系嗎？紫金山天文臺(tái)科學(xué)家回應(yīng)

每經(jīng)編輯 彭水萍

另?yè)?jù)科技日?qǐng)?bào)，近30年來(lái)，有理論曾預(yù)測(cè)銀河系自轉(zhuǎn)速度在減慢，但并沒(méi)有實(shí)證。而據(jù)每日科技網(wǎng)21日?qǐng)?bào)道稱(chēng)，銀河系有一個(gè)由幾十億顆恒星組成的棒旋結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)和分析發(fā)現(xiàn)，自這個(gè)棒旋結(jié)構(gòu)誕生以來(lái)至今，它的自轉(zhuǎn)速度下降了四分之一。這是人類(lèi)第一次通過(guò)測(cè)量對(duì)銀河系“踩剎車(chē)”加以證實(shí)，天文學(xué)家認(rèn)為，該測(cè)量結(jié)果為暗物質(zhì)研究提供了新的認(rèn)知，且很可能正是暗物質(zhì)使得銀河系自轉(zhuǎn)速度減慢。

圖片來(lái)源：攝圖網(wǎng)

科學(xué)家們是如何進(jìn)行測(cè)算的？銀河系自轉(zhuǎn)速度變慢會(huì)不會(huì)對(duì)我們的生活產(chǎn)生影響？暗物質(zhì)究竟通過(guò)什么方式讓銀河系“踩了剎車(chē)”呢？

從猜想到證實(shí)，要經(jīng)歷什么測(cè)算？

科學(xué)家們?cè)缦韧ㄟ^(guò)理論研究和計(jì)算，就已經(jīng)得出了銀河系正在“踩剎車(chē)”的猜想，但是要通過(guò)測(cè)量來(lái)證實(shí)這一猜想一直困難重重。對(duì)此，中科院紫金山天文臺(tái)副研究員馮磊解釋，科學(xué)家們不是直接簡(jiǎn)單地測(cè)量它的轉(zhuǎn)速變化，而是通過(guò)測(cè)量恒星的金屬豐度。

銀河系作為棒旋星系，其中心有一個(gè)棒狀的結(jié)構(gòu)，這個(gè)棒狀的結(jié)構(gòu)和外圍的懸臂不斷旋轉(zhuǎn)，與赫拉克勒斯星流的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了共振效應(yīng)，導(dǎo)致二者以相同的速度圍繞銀河系中心運(yùn)動(dòng)。為了保持速度的一致，如果棒狀結(jié)構(gòu)的速度減慢，星流中的恒星就會(huì)往銀河系的外圍移動(dòng)，因此科學(xué)家們測(cè)量赫拉克勒斯星流中恒星的金屬豐度，就能夠再反過(guò)來(lái)推算出銀河系的減速狀況。

暗物質(zhì)在“剎車(chē)”中起了什么作用？

暗物質(zhì)是理論上提出的大量存在于星系中的一種不可見(jiàn)的物質(zhì)。暗物質(zhì)、普通物質(zhì)以及恒星，它們都有質(zhì)量。根據(jù)萬(wàn)有引力定律，它們會(huì)互相吸引。于是，當(dāng)恒星圍繞銀河系中心旋轉(zhuǎn)時(shí)，暗物質(zhì)和它之間的吸引會(huì)產(chǎn)生一種力：就好像一頭驢拉磨繞圈，暗物質(zhì)如同在驢的腿上拴了重物，導(dǎo)致轉(zhuǎn)速越來(lái)越慢。

從流體力學(xué)上講，這叫做拖拽力。由于力的方向和物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，導(dǎo)致物體運(yùn)動(dòng)速度受到影響。馮磊介紹，暗物質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定地彌散在整個(gè)銀河系里，其中，有一個(gè)恒星組成的銀河系“泡”在一團(tuán)暗物質(zhì)中慢慢旋轉(zhuǎn)。顯然，它會(huì)受到暗物質(zhì)的引力作用，相當(dāng)于一個(gè)高速向前運(yùn)動(dòng)的車(chē)受到一個(gè)向后的拉力作用，使它旋轉(zhuǎn)速度逐漸減小，這也就是所謂的銀河系“踩剎車(chē)”。

銀河系自轉(zhuǎn)速度變慢，影響我們太陽(yáng)系嗎？

太陽(yáng)以220千米/秒的速度繞銀河系中心運(yùn)動(dòng)，大約2.5億年繞行一周，地球氣候及整體自然界也因此發(fā)生2.5億年的周期性變化。而太陽(yáng)系繞銀河系中心旋轉(zhuǎn)的速度比行星繞恒星旋轉(zhuǎn)速度大得多。馮磊表示，再加上太陽(yáng)系離行星距離較遠(yuǎn)，所以短時(shí)間內(nèi)并看不出太大的影響。

銀河系誕生已經(jīng)100億年了，它的轉(zhuǎn)速只減慢了四分之一。在它緩慢地變化過(guò)程中，人類(lèi)所能夠做的就是仰望星空、不斷思考，用科學(xué)點(diǎn)燃未來(lái)的希望。

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