银河系被暗物质包成了一个大晕圈,往外能延伸十几万甚至三十万光年

最近咱们中国天文学家搞出了一个大新闻,说银河系这大家伙可能翻了个身。您看那些科普书或者纪录片里画的银河系,通常是个扁扁的圆盘,这回咱中国内蒙古锡林郭勒明安图天文站的观测显示,咱们所在的银盘可能从几十亿年前开始就被慢慢地给扭转了,到现在都转过了快90度,跟暗物质晕那个主平面差不多成了直角。这是中国科学院上海天文台、浙江大学、国家天文台、西湖大学、海南大学这些单位的天文学家一块儿弄出来的结果,也顺便解开了天文学界好多年都在琢磨的难题——为什么银河系周围的那些小卫星星系老是排在垂直于银盘的平面上。咱们上海天文台的研究员朱玲说了,银河系其实没什么特殊的,它就是用了种挺少见但又合理的方式记录下了自己动荡的成长史。暗物质这东西虽然神秘,大家也看不到它,但它可是占了宇宙总质量的大头,一直默默影响着星星们的运动。咱们银河系被暗物质包成了一个大晕圈,往外能延伸十几万甚至三十万光年。科学家们以前一直觉得银盘和暗物质晕关系密切,只是这暗物质晕的具体形状一直画不出来。这次研究团队搞出了一种新的计算方法,用郭守敬望远镜(LAMOST)搞来的全球最大光谱晕星样本一拼,成功画出了16万光年范围内暗物质晕的三维图。 这个发现太让人惊喜了!银河系的暗物质晕原来不是像球或者长椭球那样的形状,而是个扁扁的三轴椭球。这三轴椭球的主平面居然跟现在银盘的平面几乎垂直。更绝的是,这个主平面刚好能跟周围几十个卫星星系排成的平面对上号。咱们之前早就发现那些卫星星系不是瞎跑的,而是整整齐齐排在垂直于银盘的一个平面上,这事儿按以前的理论一直没法解释清楚。朱玲研究员说结合这次观测结果,他们就提出了个大胆的想法:在几十亿年前的时候,银盘、暗物质晕还有周围的卫星星系本来都在同一个平面上安安稳稳地待着呢。后来有一个或者好几个外来的星系过来撞上银河系了,它们施加的引力像个无形的大手一样不停地推着银盘转圈圈。因为暗物质晕跟那些卫星星系的质量太大、惯性太强动不了地方,所以只能看着银盘自己慢慢翻过去。几十亿年这么一转悠,银盘就完成了快90度的大翻转,成了现在这副怪模样。 这事儿说起来有点绕口吧?没关系咱们换个比喻来说说。您可以把暗物质晕当成个隐形的大转盘儿,把银盘比作转盘上的一张大煎饼,太阳系就是煎饼上的一颗芝麻那么点大的颗粒。咱们就把这张煎饼是怎么变的过程给还原一下:最开始的时候那是个稳定的系统,“面团”(星系原始物质)被宇宙力量甩起来旋转形成了扁平的形状,这时候的银盘和周围都在一个平面上不跑偏。后来外来星系一撞上来带了一股潮汐力矩的劲就像厨师在飞饼一样使劲给它翻个儿。虽然“隐形转盘”很稳纹丝不动,但这张煎饼还是慢慢绕着中心翻了个身跟转盘成了直角。 这种演化画面也得到了主流数值模拟的支持。团队认为暗物质晕就是连接银盘和外围卫星星系的纽带,这次研究把它们都串到了一起解释清楚了银河系的成长历史。以后等望远镜更厉害了,咱们就能更精确地看看这个假说对不对头了。