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银河内存在神秘“震荡回声”

  据国外媒体报道,科学家发现银河系曾经发生过罕见的碰撞事件,一个巨大的宇宙天体在1亿年前闯入银河系,通过观测银河系中不均匀的恒星分布,便可以发现该事件遗留下的痕迹,而银河系至今还受到这场神秘碰撞的影响。银河系中存在的暗物质痕迹被称为“冒烟的枪”,这是由于科学家认为暗物质粒子通过神秘“通道”穿过太阳系。

  通过对周围恒星的观测,可以发现存在不寻常的振动现象,天文学家认为这些奇怪的振动就是暗物质粒子所留下的,如同在暗物质天体与银河系发生碰撞后产生巨大冲击的“振铃”回声。这场发生在一亿年前的碰撞造成了银河系中恒星分布的不均匀,科学家认为要么是一个矮星系,要么是一个神秘的暗物质天体,犹如一缕波穿过银河系。

  我们的银河系目前仍然受到这场怪异的宇宙碰撞事件影响,来自加拿大和美国的天文学家小组发现这场遭遇导致的结果如同“冒烟的枪”,其发生的位置靠近太阳系所在的银河系旋臂位置,至少在宇宙学意义上,我们可以认为这场碰撞是在近期发生,离我们并不遥远。根据加拿大皇后大学的教授拉里·韦德若(Larry Widrow)介绍:“我们发现了在一亿年前发生的神秘碰撞证据,当时银河系遇到了一个矮星系或者是一个存在大量暗物质结构的天体,碰撞产生的证据我们已经有所掌握。”

  我们清楚地观测到在银河系恒星分布盘的上方和下方发现了垂直的波,在此之前该现象还没有探测到。这些发现基于庞大的斯隆数字巡天计划,该计划旨在对银河系30万颗恒星进行观测记录,在银河系银盘附近的恒星群正在以每秒二十至三十公里的速度移动,并围绕着银河系中央以每秒220公里的速度转动。

  科学家认为“冒烟的枪”是在未知作用下恒星群出现了分布不均匀,似乎暗示了存在一个如星系质量大小的天体直接穿过银河系。拉里·韦德若教授与其他四位分别来自肯塔基大学、 芝加哥大学和费米国家加速器实验室的合作作者发现太阳系附近恒星群的位置和运动与之前理论模型不符。

  根据隶属于美国能源部的费米国家实验室科学家布赖恩·杨尼(Brian Yanny)介绍:“在碰撞发生后,我们银河系一部分的震荡如同钟摆在响,但我们还是没有能发现并识别出穿过银河系的天体,它可能是一个很小的卫星星系正在闯过银河系中央部分,例如围绕在银河系周围不可见的暗物质晕结构。”肯塔基大学的物理学教授苏珊·加德纳认为:碰撞发生后产生的摄动并不是一个孤立的、过去存在的单一事件,它甚至可能还在进行之中,后续的补充观测可能可以更好地将暗物质星系的起源查清。

  当科学家开始分析斯隆数字巡天(SDSS)数据时,他们注意到在银河系中平面南北两侧分布的恒星群位置与统计学上的结果存在差异性,斯隆数字巡天则是通过光电探测器对大天区进行巡天观测。通过一年多的研究,科学家小组探讨了各种导致银河系中平面南北不对称的原因,例如在星系尺度上进行星际尘埃的影响分析和对被选定的恒星群进行调查。当这些努力都失败时,科学家们探索出另一种独特的解释,观测数据表明在银河系历史上曾经发生了一些不同寻常的事件。

  科学家利用计算机来模拟探索当卫星星系或者暗物质结构穿过银河系中平面时会发生何种现象,研究结果表明在接下来的一亿年左右的时间里,银河系不寻常的“震荡回声”将停止,中平面南北天区不对称的情况将逐渐消失,太阳系附近进行垂直运动的恒星群也将恢复它们的平衡轨道,一切都将恢复正常秩序,除非我们的银河系再次遭遇暗物质天体。

  银河系的年龄超过了90亿年,大约有一千亿颗恒星,总质量大约是太阳质量的三千亿倍的太阳质量。其中大部分的质量存在于银河系内和周围宇宙空间中,而且是以暗物质形式存在。目前,科学家们统计发现了超过二十个小卫星星系存在于银河系周围,并围绕着银河系核心进行运动,质量区间从一百万倍太阳质量到十亿倍太阳质量之间。除此之外,在银河系周围也可能存在看不见的暗物质星系,而在宇宙中暗物质天体的质量是可见天体质量的六倍之多。天文学家通过电脑模拟已经发现了由暗物质组成的大尺度结构,这些大规模的不可见结构正在银河系中移动。

  由于暗物质星系质量庞大,而且分布广泛,因此银河系中平面南北不对称之谜很可能是由看不见的暗物质星系穿过银河系时产生的垂直波导致的。加拿大皇后大学的教授拉里·韦德若认为:在未来的天文学研究计划中,如隶属于欧洲空间局(ESA)的盖亚(Gaia)探测器将以前所未有的精度绘制银河系中恒星分布的详细地图,希望能探测到银河系中不寻常的垂直扰动。(Everett/编译)