我們的銀河系比過去預估的要大得多。新的研究發現,銀河系的直徑延伸近200萬光年,其外沿是我們目前觀測到的發光螺旋盤的15倍以上。該數字可以更好地測量整個星系的品質以及臨近的其他星系。
銀河系恆星盤
天文學家很早就知道,銀河系最中心的部分是一塊薄餅形的恆星盤,容納著太陽等海量的恆星,直徑大約12萬光年。恆星盤之外是氣體盤,環繞著巨大的暗物質光環,其中充滿了看不見的粒子,完全包裹著整個恆星盤,並延伸到恆星盤之外的極其廣袤的空間。但是由於暗物質不發光,因此很難測量其直徑。
現在,英國達勒姆大學的天體物理學家艾麗絲·蒂森(Alis Deason)和她的團隊利用附近的鄰居星系和流浪恆星來定位銀河系的邊緣。該團隊2月21日發表在arXiv.org上的一篇論文中描述,銀河系的精確直徑為190萬光年。
為了準確理解該尺寸,我們可以將整個銀河系想象成一張地圖,如果太陽和地球之間的距離只有一英寸,那麼銀河系在地圖上的直徑將比地球到月球實際距離還遠四倍。
仙女座大星系
為了找到銀河系的邊緣,蒂森的團隊對銀河系等巨大星系的形成過程進行了計算機模擬。科學家們通過計算機模擬了兩個巨大星系的形成過程,即銀河系和離我們最近的鄰居:仙女座大星系(Andromeda)。模擬顯示,因為兩個星系的引力相互作用,在兩個巨大星系的黑暗光暈邊緣處,一些流浪恆星(有很多恆星在星系合併時會被丟擲星系,成為星系間的流浪恆星)的執行速度會急劇下降。
利用現有的望遠鏡觀測結果,蒂森和她的同事們發現銀河系附近的一些流浪恆星的執行速度發現了類似的下降。科學家們表示,這一現象發生在距銀河系中心約95萬光年處,標誌著這就是銀河系的邊緣,即銀河系的直徑為190萬光年。邊緣距銀河系中心的距離是太陽距銀河中心的35倍。
將來,天文學家可以通過發現更多的流浪恆星來不斷完善銀河系的邊緣輪廓。德克薩斯大學奧斯汀分校的天體物理學家邁克·博伊蘭·科爾欽(Mike Boylan-Kolchin)表示,天文學家還可以在銀河系邊界上尋找更多的流浪恆星。距離最遠的流浪恆星光芒將非常暗淡,但在未來的觀測中應該能夠找到它們。
系外無數個流浪恆星
該項研究還能幫助天文學家弄清楚銀河系的品質。約翰·霍普金斯大學的天文學家羅斯瑪麗·懷斯(Rosemary Wyse)說,銀河系體積越大,它的品質就越大,並且圍繞它執行的流浪恆星就應該越多。到目前為止,大約有60個已知的流浪恆星,但是天文學家懷疑還有更多的等待發現。