宇宙奥秘:银河系规模为何会如此大
银河系为什么拥有如此巨大的规模呢?
美国麻省理工学院的助理教授安娜,做了一个很有趣的研究课题。经过研究,她认为,银河系过去没有这么大,它是在吞噬周围的矮星系,在不断地吞噬过程中,银河系才不断地长大。
过去,人们一直认为,银河系是个旋涡星系,就跟仙女座大星系一样。经过近几十年的研究,尤其是经斯皮策红外望远镜观测证实,银河系是一个棒旋星系,它的中心像一个棒子那样,而不是像一个旋涡。不仅如此,斯皮策红外望远镜还确认证明,银河核心的棒状结构比预期的还大。但是,这依然不影响我们原来对银河系的理解,从侧面看,它的外形就像两个扣在一起的盘子,恒星主要集中在中心,边缘地区较少,但在盘子的上侧和下侧,也并非空无一物,那里也有一些恒星,只是密度较小,看起来不是那么亮,这里被称为银河系晕。
要指证银河系在不断吞吃周围的矮星系,关键就要在银河系晕的外围找到证据。如果银河系吞吃了矮星系,这些矮星系的成员就会进入到银河晕的外围。天文学家们找到相关证据了吗?
恒星的化学条形码揭示出穷人和富人
判断谁是真正的罪犯,最重要的证据莫过于DNA检测,DNA记录了一个人的生物遗传特性。恒星也有自己的DNA,那就是恒星的化学条形码,它清晰地显示着恒星中所包含的化学信息。
星光中包含着恒星的基本信息,这早在牛顿时代就为大家所共知,让阳光通过三棱镜,就可以看到七彩阳光,七彩光就暴露了太阳上的化学元素信息。
一般的大型望远镜都装备有光谱仪,能够拍摄恒星的光谱。光谱仪可以将星光分解成一条条的彩色光带,光谱中出现的暗线是吸收线,那些吸收线就是恒星的化学条形码,相当于恒星的DNA,告诉我们被观测恒星上包含着哪些元素,以及那些元素含量的多少。
天文学家分析光谱仪发现,银河系晕外侧的一些恒星,它们的化学条形码显示它们内部的金属元素含量非常少。天文学家声称,这就足以证明,那些恒星是一群外来户,它们是被银河系俘虏来的。等一下!凭什么因为人家金属元素含量少,就断定人家是银河系的外来户了呢?说话一定要讲证据的!
首先,需要说明一下的是,化学条形码所显示的,并不是我们平常所理解的金属元素,它们是较重的化学元素。
宇宙在最初形成的时候,只有很简单的几种元素,分别是氢、氦和锂元素,它们既是最简单的元素,也是最轻的元素,是它们聚合在一起形成了最早的恒星。随着恒星的演化,这些元素就会演化成重元素。这些重元素伴随着超新星一起形成,超新星爆发之后,这些重元素――也就是金属元素会参与下一轮恒星的形成。
按照古人的说法,金也就是金属,也就是财富,说一个人有多少金就是说有多少钱,这种说法也适合在天文学上使用。尽管这里说的所谓金属元素只是碳、氧、氮、铁,但是在天文学中,它们被称为金属元素。携带较多碳、氧、氮、铁的恒星,被称为富金属恒星;而缺乏这些元素的恒星,当然就是贫金属恒星。贫金属恒星,也就是恒星家族中的穷人。
在银河系的晕中,就发现了宇宙中最缺铁的恒星,铁元素的含量只有地球地核的1%,但是它的质量却是地球的三十万倍。
银河系是一个比较大的星系,银河系那样有三千多亿颗恒星成员,大多数恒星很亮,它们在不停地演化,以至于今天包含着太多的金属元素,银河系不该有这些穷成员,这足以说明,银晕里面的贫金属恒星是外来户,是被银河系俘虏来的。
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