銀河系被某種東西所吸引,正在以每小時220萬公里的速度飛向那裡

2022年12月17日00:45:04 科學 1559


銀河系被某種東西所吸引,正在以每小時220萬公里的速度飛向那裡 - 天天要聞

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大約四十年前,天文學家意識到我們的銀河系正在以比預期快得多的速度在太空中移動。


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我們的銀河系正在以每小時 220 萬公里的速度穿越宇宙,這個速度是巡航客機的 2500 倍; 是地球逃逸速度的55倍;甚至比銀河系自身的逃逸速度還大兩倍!


但這個動作從何而來至今是個謎。


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整個近紅外天空的全景圖。 “吸引源”的位置顯示在右下角的藍色長箭頭後面。

我們起源的大爆炸 理論告訴我們,宇宙中的每一點都應該與其他所有點分開。儘管如此,我們兩側的星系應該以相似的後退速度移動,這應該會導致銀河系參照系中沒有凈運動。


凈運動可能來自物質分布中附近的團塊,比如一個巨大的星系團。這樣一個星系團的額外引力可以減緩甚至逆轉其附近宇宙的膨脹。


但在銀河系的運動方向上,這樣的星團並不明顯。附近有過多的星系,X 射線望遠鏡中可見的輻射也過多。但似乎沒有任何東西大到足以解釋結果。

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那麼我們是否看到純暗物質密度過高?還是目前關於質量和運動起源的理論是錯誤的?卡內基研究所的天文學家艾倫·德雷斯勒 ( Alan Dressler ) 使用了前一種解釋,它將缺失的物質濃度稱為“巨引源”。


但另一種解釋可能在於,推斷的缺失物質的方向與位於我們銀河系深處的煤袋星雲的方向相距不遠。


隱藏的巨引源

我們自己的銀河系會不會像一個邊緣旋轉的圓盤一樣在太空中移動,從而掩蓋了一個遙遠的巨引源的來源?會不會有一個超大質量的星系團(它需要相當於 10,000 個仙女座星系)由於被銀河系薄盤相關的緻密塵埃層遮擋而以某種方式被遺漏了?


考慮到這一點,在 1990 年代後期,科學家們開始在新南威爾士州的標誌性帕克斯望遠鏡上使用一種創新儀器,簡稱為帕克斯多波束接收器。該接收器獨特的靈敏度和視野使我們能夠對天空進行越來越靈敏的無線電測量。


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這些調查是通過將接收器調整到所謂的 21 厘米中性氫線進行的。雖然是一條微弱的線,但接收器的靈敏度足以在“盲”調查中檢測到數千個星系。


此外,在無線電波長下,輻射直接穿過銀河系中的塵埃層。銀河系基本上變得看不見了。


HI Parkes 全天巡天 ( HIPASS ) 首次對整個南部天空進行了淺層巡天。事實上,HIPASS 是任何望遠鏡對河外氫進行的第一次靈敏的巡天。但是在銀河系的後面並沒有發現什麼意外。

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科學團隊的其他淺層調查針對的是銀河系本身。只看到一個溫和的星系超密度。


但人們認識到需要更深入的觀察。理論模型(特別是所謂的Lambda 冷暗物質模型)只有在 2 億光年的距離內什麼也找不到時才會受到懷疑。


因此,再次使用帕克斯望遠鏡對銀河系圓盤和凸起後面的局部宇宙進行了一系列更深入的觀察。


從數據中

這些在 2000 年代中期完成。由於分析銀河系無線電數據的額外困難(我們銀河系中有宇宙射線產生的額外噪音)和我們團隊的分散,直到去年才對所有數據進行全面分析並提交出版.


在銀河系圓盤的五度範圍內,我們總共發現了 883 個星系,另外還有 77 個位於從帕克斯可見的北銀河系的兩個部分。只有少數這些星系具有先前的光學紅移,因此距離估計。


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但是,當我們查看新紅外調查的數據,並結合我們自己全新的深紅外調查(紅外線或熱輻射更容易穿過塵埃)的數據時,我們能夠確認近 80% 的星系的恆星對應物. 其餘的太深地嵌入銀河系,無法用任何現有的光學或紅外望遠鏡確認。


許多以前隱藏的星系的發現引起 了相當大的興奮。但既然我們沒有找到大吸引子,為什麼還要這麼興奮呢?


如果認為這是因為謎團加深了,那就太好了。我們確實在宇宙網中發現了新的星系、星系團和新的鏈。只是不足以解釋我們的運動,所以對我們銀河系有這種吸引力的“大吸引子”仍然是個謎。


我認為大部分的興奮都是由稍微揭開宇宙的簡單行為產生的,就像早期的探險家完成空白南半球的地圖一樣。


進一步探索

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那麼接下來會發生什麼?澳大利亞天文學家恰好處於進一步探索附近宇宙結構和運動的主要位置。CAASTRO 的 2MTF 巡天等無線電巡天也使用帕克斯望遠鏡計算星系距離,已經做出了新的貢獻。


Baerbel Koribalski 博士的聯合首席研究員將於今年晚些時候開始使用新的 CSIRO 澳大利亞 SKA 探路者 ( ASKAP ) 望遠鏡執行。


這將使我們能夠在無線電宇宙的詳細探索中取得巨大進展,平方公里陣列 ( SKA ) 本身也是如此。在光學波長上,澳大利亞天文台和澳大利亞國立大學正在領導一項名為TAIPAN的新調查,該調查將以橢圓星係為目標,以探索更遙遠的區域。


理論家們也在探索我們用來描述宇宙的時空度量標準是否可能不再有效,以及廣義相對論本身是否需要大規模修改。


現在還為時尚早,宇宙學範式的重大轉變需要無可辯駁的證據。然而,Great Attractor 背後的謎團經久不衰,可能要再過幾年才能完全理解。

來源:universal-sci 翻譯:退相干

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