通常情况下我们都将银河系想象成一个中间厚、边缘薄的扁平星系,但这种认知是比较片面的,实际上银河系并不平坦,它其实是扭曲的。早在上个世纪中叶,科学家就在实际观测中注意到了银河系“银盘”的一侧向上弯曲,另一侧则向下弯曲。
,一个来自于波兰华沙大学的研究团队在对 2431颗“造父变星”(一种光度与光变周期与成正比的变星)的距离进行了精准测量以后,为我们描绘出了迄今为止最接近真实情况的银河系三维图像(如下图所示)。
我们从中可以清楚地看到,从距离银河系中心的2.5万光年的位置开始,银河系的“银盘”就出现了扭曲,并且距离越远,扭曲的程度就越严重,在银河系边缘的位置,甚至还会出现起伏的现象。
那么为什么银河系是扭曲的呢?为了解释这种现象到底是怎么产生的,科学家们在过去的日子里提出了各种各样的理论,其中认同度较高的有两种观点,一种观点认为,在万有引力以及星际磁场的作用下,整个银河系就像一个旋转的陀螺,而这种扭曲现象则是因为这个“陀螺”具有一定的倾斜度而产生的(相信凡是玩过陀螺的人,都可以想象得出这样的场景)。
第二种观点则认为,邻近的矮星系在与银河系逐渐接近时,其产生的引力效应才是真正导致银河扭曲的原因。那么到底哪种观点是正确的呢?我们接着看。
,欧洲空间局(ESA)的“盖亚”(Gaia)卫星发射升空,与它的前任“依巴谷”卫星相比,“盖亚”卫星的观测效率高出了数百万倍,这样的配置使它能够观测到的恒星数量直接提升到了数十亿颗。
时至今日,“盖亚”卫星已经传回了大量的观测数据,这无疑非常有助于科学家们研究银河系扭曲的原因。一个由意大利都灵国家天体物理研究所的研究团队,在对“盖亚”卫星传回的超过10亿颗恒星的数据进行分析和研究以后,于3月2日在《自然天文学》杂志上发表了他们的研究成果。
该研究成果显示,科学家研究后发现,银河系的扭曲区域并不是静态的,实际上它们是处于一种被称为“旋进”的运动状态,而且根据研究人员的测量结果,银河系扭曲区域的进动率比之前推测的要高出很多,按目前的速度来看,只需要6至7亿年就可以围绕银河系旋转一圈(计算机模型演示如下图所示,中间的那个带着尾迹的小黄点是我们的太阳系)。
根据科学家的介绍,这种速度比万有引力以及星际磁场所允许的极限速度还要快得多,也就是说,如果银河系扭曲的原因真如上述的“陀螺”理论所描述的一样,那么银河系扭曲区域的进动率就绝对不会达到这么高的速度,这就意味着,“陀螺”理论极有可能是错误的。
在前面提到的两种观点之中,有一个就这样被基本否定了,于是另一个观点就理所当然地获得了科学界的广泛认可,因此我们也可以基本确定,银河系的扭曲是由逐渐靠近的矮星系所造成的,科学家推测,这个矮星系很可能就是银河系附近的人马座矮椭球星系(SagDEG)。
相对银河系而言,人马座矮椭球星系是一个很小的星系,可以想象的是,随着人马座矮椭球星系与银河系越来越近,一场宇宙盛宴即将开始,庞大的银河系将会“大吃特吃”,吞噬掉这个“倒霉”的矮星系里的很多物质。不过对于我们人类来说,我们更关心的是,这场宇宙盛宴会不会对太阳系会产生什么样不好的影响。
上图显示了太阳系和人马座矮椭球星系在银河系中的位置,我们可以看到,太阳系与人马座矮椭球星系相距遥远,由此可知我们不用担心直接碰撞的风险。除此之外,由于太阳系与银河系中心之间的距离大约为2.6光年,正如前文所述,银河系在这个位置的扭曲程度是非常小的,因此银河系的扭曲也基本上影响不到太阳系。