銀河系正在被神秘力量扭曲，超大質量極限拉扯，背後的真相是什麼

銀河系是我們所居住的星系 它由數百億顆恆星、星際氣體和塵埃組成 呈現出螺旋盤狀的結構 然而科學家發現 銀河系並不是一個完美的平面 而是有着明顯的扭曲和張開 這種異常現象的原因一直是一個謎 直到最近 一項新的研究可能揭示了答案 一個巨大的、不可見的、傾斜的暗物質暈 暗物質是一種神祕而有些矛盾的物質 它佔據了宇宙物質的85% 但因爲它不直接與光相互作用 所以完全看不見 然而科學家可以觀察到 它對周圍環境的引力效應 暗物質通過加速恆星以無法解釋的速度 繞着銀河中心旋轉 扭曲遙遠的恆星光 並賦予銀河系的暗物質暈形狀 暗物質暈是一個巨大的星球球體 漂浮在暗物質池塘上 就在銀河系的螺旋壁之外 科學家最初認爲 銀河系是一個有兩條從中心磅狀結構 延伸出來的螺旋壁組成的平面盤狀結構 這種結構可以用牛頓引力定律 和開普勒運動定律來解釋 恆星在銀河盤面上 以不同的速度繞着銀河中心旋轉 速度與距離成反比 也就是說 離中心越近的恆星旋轉得越快 離中心越遠的恆星旋轉得越慢 但自從20世紀中葉以來 科學家利用射電望遠鏡 觀測了銀河系中 大量中性氫原子發出的 21釐米波長的電磁輻射 這種輻射可以反映出 恆星和氣體在銀河盤面上的運動情況 科學家發現 銀河系中大部分恆星和氣體的旋轉曲線 並不符合預期 它們並沒有隨着距離增加而減速 而是保持了一個相對平坦 或者略微增加的速度 這種現象意味着 在銀河系中 存在着一種看不見 但能產生引力作用的物質 暗物質 暗物質爲銀河系提供了額外的質量和引力 使得恆星和氣體 能夠以更快的速度維持穩定的軌道 根據計算 爲了解釋觀測到的旋轉曲線 暗物質必須佔據了 銀河系總質量的90%以上 暗物質的存在 不僅影響了銀河系的旋轉 還影響了銀河系的形狀 科學家發現 銀河系並不是一個完美的平面 而是有着明顯的扭曲和張開 這種扭曲主要發生在我們銀河系的邊緣 有些地區向下彎曲 而有些地區向上翹起 給人一種被壓扁的墨西哥帽的樣子 這種形狀與我們通常看到的 其他星系的螺旋盤狀結構 有很大的不同 那麼 是什麼導致了銀河系的扭曲呢 科學家提出了多種可能的解釋 其中最常見的是 與其他星系的相互作用 銀河系並不是一個孤立的星系 它與周圍的其他星系 組成了一個叫做本星系羣的集團 在本星系羣中 最大的兩個星系是銀河系和仙女座星系 它們之間相距約250萬光年 正在以每秒120公里的速度相互靠近 除此之外 銀河系還有兩個較小 但較近的衛星星系 大麥哲倫雲和小麥哲倫雲 它們之間相距約16萬光年 距離銀河系約20萬光年 科學家認爲 這些星系之間可能存在着引力潮汐作用 極較大的星系對較小的星系 產生不均勻的引力 導致後者發生形變 或者失去部分物質 這種潮汐作用可能會影響到 銀河系中恆星、氣體和暗物質的分佈和運動 從而造成銀河盤面的扭曲和張開 然而這種解釋 並不能完全符合觀測到的數據 因爲它需要假設銀河系中暗物質和可見物質 是同步運動和分佈的 爲了尋找更好的解釋 一些科學家轉向了計算機模擬 來重建銀河系的演化歷史 他們使用了歐洲空間局的 蓋亞號太空船提供的數據 來繪製出銀河系 大約20億顆恆星的位置和運動 通過仔細分析蓋亞號的數據 他們發現在暗物質運中 懸浮的恆星有着奇怪的不平衡 這表明暗物質暈本身 可能也是傾斜和扭曲的 爲了看看一個傾斜和扭曲的暗物質暈 對銀河盤面意味着什麼 研究人員使用了一個計算機模型 來重建一個年輕的類似銀河系的星系 其暗物質暈相對於其盤面傾斜了25度 在模擬該星系50億年後 研究人員發現 我們在這裏展示了一個 與恆星運同向傾斜的暗物質暈 可以在與數據相同的幅度和方向上 引起銀河系盤面的扭曲和張開 研究人員於9月14日 在《自然天文學》雜誌上 發表了他們的研究結果 那麼 是什麼導致了暗物質暈的傾斜和扭曲呢? 研究人員認爲 這很可能是一次巨大的碰撞造成的 可能是另一個星系飛入我們自己的星系 這次碰撞可能導致暗物質暈向上傾斜了多達50度 然後慢慢地擺動到目前的20度角高度 我們認爲 這種傾斜是由於銀河系在其演化過程中 經歷了一個重大事件 例如與另一個星系或暗物質亞結構的碰撞或合併 研究人員在研究中寫道 這種碰撞或合併可能發生在幾十億年前 當時銀河系還處於形成階段 它可能改變了暗物質暈中 不同區域的密度和速度分佈 從而使其失去平衡 隨着時間的推移 暗物質暈逐漸恢復了一定程度的對稱性 但仍然保留了一些傾斜和扭曲的痕跡 這些痕跡通過暗物質對可見物質的引力作用 反映在銀河盤面上 我們認爲 銀河系盤面的扭曲和張開 是由於暗物質暈 對盤面施加了一個不均勻的引力力矩 研究人員在研究中寫道 這種力矩使得銀河盤面 產生了一個週期性的擺動運動 就像一個被拉伸或壓縮的彈簧一樣 這種運動可以解釋 爲什麼銀河系邊緣有些地區向下彎曲 而有些地區向上翹起 根據模擬結果 銀河盤面每隔幾億年 就會完成一個擺動週期 我們預測 在未來幾億年內 銀河系盤面將繼續以相同的方向 和幅度扭曲和張開 研究人員在研究中寫道 這項研究爲我們理解銀河系的形成和演化 提供了新的視角 它表明 暗物質不僅是銀河系運動和結構的主要驅動力 也是其多樣性和複雜性的重要來源 通過觀測和模擬暗物質運動中 發生的各種現象 我們可以揭示出 銀河系隱藏在表面下的祕密 優優獨播劇場——YoYo Television Series Exclusive