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阿肯色大学天体物理学家向解开盘状星系怎么坚持其旋臂形状的疑团迈出了重要一步,他们的发现支撑了这样一种理论,即这些旋臂是由密度更大的物质波发作,这种物质波在星系中传达时构成螺旋状图画。物理学助理教授瑞安米勒说:盘状星系中螺旋臂的结构是一个谜,没有人知道是什么决议了这些螺旋的形状,也没有人知道为什么它们有必定数量的旋臂,研讨为这个疑团供给了一个明晰的答案。盘状星系,包含银河系,占已知星系的70%,它们的特征是螺旋形的旋臂,但天文学家不确认这些旋臂是怎么构成和坚持本身。

这个疑团始于一个简略的悖论9号彩票登录网址-螺旋状的物质波​?盘状星系研讨提醒了恒星的运动!:盘装星系轨迹上的恒星有一个称为“星系拱起”的中心质量,接近中心轨迹的恒星比接近边际的恒星速度更快。可是,假如旋臂是由一组固定恒星组成,那么图画边际恒星就必须比中心的恒星走得更远,才干坚持螺旋图画。就像在环形跑道的外车道上跑步相同,他们需求跑得更快才干坚持自己在集体中的方位。20世纪60年代,天文学家提出了“密度波理论”来解说这一悖论。该理论以为,盘星系的旋臂不是由停止的恒星束构成。相反,这些旋臂是在恒星运动密度更大的区域。恒星依照物理规律运动,当它们环绕星系中心运行时,它们会遇到这些密度更大的区域。

许多天文学家把密度更大的物质波比作交通堵塞,在交通堵塞中,恒星环绕星系中心绕行一周的速度遭到密度更大物质9号彩票登录网址-螺旋状的物质波​?盘状星系研讨提醒了恒星的运动!影响,就像机动车遭到高速公路拥堵路段的影响相同。当他们遇到交通堵塞时,会怠慢速度,然后在经过tips交通堵塞后更简单移动。密度较大的区域也会影响穿过这些区域的气体云,它们被紧缩,坍缩成新恒星。米勒曾与茱莉亚肯纳菲克副教授、丹尼尔肯纳菲克博士后学者拉斐尔欧弗拉西奥博士研讨生合作过。glas Shields和研讨生Mahamed Shameer Abdeen和Erik Monson,还有澳大利亚Swinburne科技大学的Benjamin Davis

他们的研讨结果宣布在《天体物理学》上。米勒和搭档经过调查不同年纪的恒星,并将它们的方位与密度波中心方位进行比较,为密度波理论供给了支撑。依据这个理论,在星系的每个臂上都会有一个点,在那里密度波的转速和恒星转速是相同的,这叫做共旋转半径。在一起旋转半径内的恒星应该比密度波移动得更快,由于它们离中9号彩票登录网址-螺旋状的物质波​?盘状星系研讨提醒了恒星的运动!心更近。因而,一颗恒星的年纪越大,它应该从接9号彩票登录网址-螺旋状的物质波​?盘状星系研讨提醒了恒星的运动!近波的诞生地走得越远。在一起旋转半径的外侧,恒星的运动速度比密度波慢,较老恒星应该落在波的后边。

研讨人员检查了NASA/IPAC河外数据库中的星系图画,该数据库由加州理工学院NASA喷气推动实验室操作。关于每个星系,他们研讨了代表不同年纪恒星的不同波长光的图画。发现,每一组恒星都构成了一个有着稍微不同的“俯仰角”臂,即臂与星系中心的视点。经过将这些不同视点与密度波中心构成的视点进行比较,发现这些恒星群方位与密度波理论的猜测相吻合。虽然这项研讨为螺旋臂坚持形状供给了依据,但问题仍然存在。当你遇到一场将三条车道缩减为一条车道的交通事故时,交通堵塞发作的原因很简单了解,但确认是什么造成了更密布的波仍然是一个悬而未决的问题。

博科园-科学科普|研讨/来自: 阿肯色大学

参阅期刊文献:《天体物理学》

DOI: 10.3847/1538-4357/ab0d26

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