太阳带着太阳系围绕银河系旋转而不是下坠!

在太阳系中,太阳是绝对的引力中心,因为它的质量是整个太阳系质量的99.85%,行星、彗星、小行星、卫星等天体都会环绕太阳运动。

此外,太阳还会带着一众天体在银河系中穿行。

在银河系中,太阳只是一颗普通的恒星,除了太阳之外,还有至少1000亿颗恒星。太阳以及其他上千亿颗恒星都在环绕银河系中心旋转,其原因并不是银河系中心有一个超大质量黑洞——人马座A*,而是整个星系的引力中心位于银心,这也是银心之所以是中心的缘故。人马座A*的质量与银河系总质量相比差了很大,其引力不足以控制所有的恒星绕其运动。在太阳所在的轨道上,绕行银心一周所需的时间约为2.3亿年。

那么,银河系在宇宙中又是怎么运动的呢?银河系被什么吸引着呢?

银河系位于本星系群中,这个宇宙结构包含了50多个星系。本星系群的星系分为两个阵营,一个是银河系次群,它以银河系为中心,周围有数十个矮星系环绕银河系运动;另一个是仙女星系次群,仙女座星系是中心星系。

由于银河系和仙女座星系的质量远大于其他星系,所以本星系群的引力中心就在于这两个星系之间。不过,银河系和仙女座星系距离较近,只有大约250万光年,而且它们之间的引力作用非常强,所以它们并不会绕着本星系群的引力中心做圆周运动。

取而代之的是,银河系和仙女座星系带着各自的卫星星系互相螺旋靠近彼此。并在大约38亿年后,它们会运动到引力中心,然后发生碰撞。经过漫长的时间之后,其他卫星星系也会被合并在一起。

此外,本星系群还会带着银河系、仙女座星系以及各个卫星星系在更广阔的星系际空间中运动。我们所在的本星系群属于本超星系团的一部分,本超星系团的引力束缚着上百个类似于本星系群的星系结构。

本星系群位于本超星系团的边缘地带,本超星系团的引力中心位于5380万光年之外的室女座星系团,本星系群会绕着这个中心运动。不过,本超星系团的尺度过于庞大,本星系群绕行一周的时间将要达到1700亿年,这远超目前的宇宙年龄。

目前,在暗能量的作用下,宇宙空间在加速膨胀。对于本超星系团这样的巨大结构,它们在上千亿年的时间尺度下会因为空间膨胀而解体,本星系群无法完成一周绕行运动。最终,本星系群会去往何方不得而知,我们的星系际太空之旅不会停止。




宇宙中的所有天体看起来貌似都有自己所属的系统,整个太阳系的核心就是太阳,太阳的质量占据了整个恒星系的99.85%,所有天体都在绕着太阳公转,包括八大行星、小行星带、矮行星、柯伊伯带天体、奥尔特云天体等。更小的系统是行星-卫星构成的系统,例如月球绕着地球公转,同时地球带着月球绕太阳公转。那么相同的道理,太阳也带着一个大家族绕着群银河系中心公转。

银河系最新数据直径为20万光年,属于棒旋星系的一种,中心呈现明显的棒状结构,在其两侧发展延伸出四条旋臂,这些旋臂主要由恒星、尘埃和星际气体构成,因此银河系大多数的恒星都聚集在银河系的旋臂之上,太阳系就位于猎户臂上,距离银心大约2.6万光年。太阳系绕着银心以每秒240公里的速度运动,大约2.25亿年会绕行一个周期。


银河系的中心是一个超大质量黑洞人马座A*,质量大约为太阳的370万倍,而银河系的质量大约为1.5万亿倍,这和太阳系的模型就不同了,因此所有的恒星绕着的是整个银河系的质心运动,并不能说是单纯的超大质量黑洞作用。

比银河系更大的一级是本星系群,包含银河系、仙女座星系等50多个星系构成的一个星系集团,直径大约为1000万光年。这些星系都在绕着共同的质心运动,本星系群最大的两个成员银河系和仙女座星系在绕着共同质心运动的同时在螺旋接近,大约在30多亿年后会碰撞融合形成新的椭圆星系。

天文学家在研究宇宙微波背景辐射(CMB)并的时候发现,银河系两侧的温度有差别,一侧温度明显偏高,而另外一次偏低。这种差异意味着银河系在高速运动,才表现出这种温度上的差异,最终计算出的速度大约为600公里每秒,不考虑本星系群的系统,银河系的运动方向就是“巨引源”。

本星系群的更上一级别是本超星系团又被称为室女座超星系团,包含了本星系群在内的大量星系群,在本超星系团中心附近有一个引力异常的区域,天文学家发现在这个引力异常附近几亿光年内的星系都在高速向“巨引源”运动,最快的速度可以达到700公里每秒。
而银河系距离这个巨引源大约在1.5-2.5亿光年远,在地球上看巨引源位于长蛇座和半人马座的方向,这个巨引源正是银河系高速运动的原因。那么这个引源到底是什么?目前科学家也不太清楚,但是也逃不过常规物质加上暗物质,引力巨大显而易见是聚集着大量的物质,质量巨大引力就大,这是牛顿万有引力告诉我们的。

而从广义相对论来讲,就是因为存在某些巨大质量的物质使时空发生弯曲,在弯曲的时空中银河系整体的在运动着。目前可观测宇宙直径930亿光年,在本超星系团上有更高的系统,但是距离上的扩大引力的作用效果就不再明显,但是暗能量会起作用,表现的是一种“排斥力”的作用,这也是宇宙加速膨胀的原因。我们也不用担心银河系有一天进入巨引源,因为随着宇宙的膨胀我们也许会距离它越来越远。


文/杜若,图片来源网络侵删。

欢迎关注我们:科学黑洞!




银河系是一个星团,它由数千亿恒星及行星数组成,存在于宇宙区域中。宇宙是无限的,内含的星团也是不计其数,目前地球人类通过天文望远镜观察到的星团仅有数个,比如仙女座星团等,它们也是由许多恒星或行星组成。至于银河系围绕什么运行,目前还没有发现,暂时认为银河系是独立存在的,仙女座星团也是独立存在。银河系的恒星包括太阳系均围绕着银河系的核运行,而银河系的核初步被认定是黑洞。


}

在后羿射日的神话传说中,天上有9个太阳,或许大多数人都认为这只是古人异想天开,然而,现在有科学家表示,太阳曾经有一个“孪生兄弟”,神奇的是,这一“孪生兄弟”仍然默默飘荡在银河系中!

科学家们注意到,恒星诞生于尘埃云和气体云,通常与双星伴生。而诞生星团中经过的恒星可能通过它们的引力作用移走了第二个太阳——它可能潜伏在银河系的任何地方。

近日,哈佛大学的科学家发表在《天体物理学杂志快报》上的一项新理论表明,太阳可能曾经有过一个质量相似的双星伴星。如果被证实,早期伴星的存在增加了根据观测形成的奥尔特云的可能性,以及第九大行星被捕获而不是在太阳系内形成的可能性。 

哈佛大学科学Frank B. Baird Jr教授Avi Loeb博士和哈佛本科生Amir Siraj,假设在太阳诞生星团中存在一个丢失已久的双星伴星——由相同密度的分子气体云和太阳一起形成的恒星的集合——可以解释我们今天观测到的奥尔特云的形成。奥尔特云是太阳系形成时遗留下来的碎片,在距离太阳较远的地方围绕着太阳旋转。

流行的理论认为,奥尔特云的形成与太阳系及其邻居形成时遗留下来的碎片有关,在那里,天体被行星分散到很远的地方,还有一些在恒星之间交换。但是双星模型可能是这个拼图中缺失的那一块,Siraj说,科学家不应该感到惊讶。“之前的模型很难得出分散的磁盘物体和外部奥尔特云物体之间的预期比率。双星捕获模型提供了显著的改进和完善,回想起来似乎是显而易见的:大多数类太阳恒星诞生时都有双星相伴。”

如果奥尔特云确实是在一颗早期伴星的帮助下捕获的,这对我们理解太阳系的形成将具有重大意义。“在捕获目标方面,双星系统比单星系统效率高得多。” Loeb说,“如果奥尔特云像观测到的那样形成,那就意味着太阳确实有一个质量相似的伴星,它在太阳离开它的诞生星团之前就消失了。” 

被捕获的奥尔特云的证据不仅可以重新定义我们太阳系的形成,还可以回答有关地球生命起源的问题。Siraj说:“外部奥尔特云中的物体可能在地球历史上扮演了重要角色,比如可能向地球输送水,导致恐龙灭绝。”“了解它们的起源很重要。”

这个模型也对假设的第九大行星有暗示作用,Loeb和Siraj相信第九大行星并不是唯一存在的行星。“谜团不仅在于奥尔特云,还在于海王星外的极端天体,比如可能的第九大行星。” Loeb说,“目前还不清楚它们来自哪里,我们的新模型预测,应该会有更多轨道方向与第九大行星相似的天体。” 

奥尔特云和第九大行星的拟议位置都离太阳如此之远,直接观察和评估对今天的研究人员来说都是一个挑战。但是将在2021年初看到曙光的Vera C. Rubin天文台将会证实或否认第九大行星的存在及其起源。Siraj对此持乐观态度,“如果VRO验证了第九大行星的存在和捕获的起源,并发现了一群类似捕获的矮行星,那么这个双星模型将会比长期假设的唯一恒星历史更有利。”

如果太阳确实有一个早期的伴星,它促成了外部太阳系的形成,那么它现在的消失回避了一个问题:它去了哪里?“诞生星团中经过的恒星会通过它们的引力作用把伴星从太阳上带走。” Loeb说,“然而,在双星消失之前,太阳系已经捕获了它的外部包裹层,即奥尔特云和第九大行星。”Siraj补充说,“太阳失踪已久的同伴现在可能在银河系的任何地方。”

太阳“复仇女神”伴星理论

天文学家一直在寻找太阳的伴星,一颗矮星被称为“Nemesis”(复仇女神),因为人们认为它曾将一颗小行星踢进地球轨道,并与地球相撞,导致恐龙灭绝。虽然天文调查没有发现任何证据表明这样的恒星存在,但2017年的一项研究表明,在非常古老的过去可能有一个“Nemesis”。

物种灭绝似乎每2700万年就会频繁发生一次。1984年,加州大学伯克利分校的理查德·穆勒提出,距离地球1.5光年的一颗红矮星可能是这次物种大灭绝的原因。后来的理论认为,“Nemesis”可能是一颗棕色或白矮星,或者是一颗只有木星几倍大的低质量恒星。它们的光线都很暗淡,很难被发现。

科学家推测,“Nemesis”可能会影响冥王星范围之外的奥尔特云,该云由围绕太阳的冰冷岩石构成。其中许多块以长期的椭圆形轨道围绕太阳运行。当它们靠近这颗恒星时,它们的冰开始融化并在它们身后流动,这使得它们可以被认出是彗星。

一些人认为,如果“Nemesis”每2700万年穿过奥尔特云一次,它可能会把额外的彗星踢出球体,使它们向太阳系内部和地球冲撞。撞击率将会上升,大灭绝将会更加普遍。

在柯伊伯带,这个位于太阳系内部的圆盘状碎片,也有清晰的外边缘,可能会被伴星剪掉。研究人员还发现,在其它星系中,伴星似乎影响了碎片盘的形状。

在一些人看来,“Sedna ”这颗矮行星进一步证实了太阳伴星的存在。这颗行星的运行轨道长达12,000年,对许多人来说都是个谜。科学家们认为,像暗星这样的大质量物体可能是使“Sedna”远离太阳的原因。 

另一种理论认为,在我们的太阳系边缘有一颗巨大的、冷冰冰的行星,被称为“第九行星”。来自加州理工学院的研究人员康斯坦丁·巴蒂金和迈克·布朗在2016年提出,这样一个天体可能会搅动柯伊伯带中较小的冰体。对第九大行星的搜寻正在进行中。值得注意的是,布朗是在柯伊伯带发现赛“Sedna”和其他几颗冰状天体的研究小组的成员之一,他也是2006年将一度被认为是行星的冥王星重新分类为矮行星的主要倡导者之一。

尽管一些科学家认为“Nemesis”理论有道理,但也有一些科学家不这么认为。大规模灭绝的初始循环性质仍在讨论中。对陨石坑的研究似乎表明,这种模式并不存在。对化石记录的其它研究表明,大规模灭绝更可能发生在这些峰值附近,尽管灭绝事件发生在其他时代。 

为了避免对行星的轨道产生重大影响,也为了避免被观测,“Nemesis”必须与太阳保持一定的距离。但是天文学家认为这样的轨道在本质上是不稳定的。“Nemesis”经过如此远的距离,会受到星系中其他恒星的影响。由此产生的轨道不会给奥尔特云带来稳定的冲击,而是会不断变化。

2017年,一项研究表明,几乎所有像太阳一样的恒星都有伴星。天文学家对英仙座分子云中的年轻恒星进行了详细的研究,并通过建模来支持其工作。但天文学家们说,如果“Nemesis”在当时确实存在,那么它在其历史早期就脱离了太阳,进入了银河系的其余部分。

特别声明:本文转载仅仅是出于科普传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或其它相关事宜,请与我们接洽。

}

我要回帖

更多关于 太阳系为什么围绕银河系转 的文章

更多推荐

版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请点击这里与我们联系,我们将及时删除。

点击添加站长微信