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NASA测出银河系更精确的“质量”?然而……

星系花园·双鱼月·银河

花小蜜

常识科普人

作为银河系的精灵,太阳系所在星泡已知唯一的智慧生命,这一世人类始终困惑于银河相关的一切参数不明,不识银河真面目,只缘身在银河中。观测盲区以及技术的落后一直限制着人类的想象力,不过,NASA极其盟友近日又宣布了一个“成果”:

咱们太阳系的质量

与银河中的数千亿个姊妹恒星

再加上银心中那个

数百亿倍太阳质量的黑洞

是否

就约等于整个银河系的分量了呢

答案是否定的

不断拓展的视野

就在几个小时之前

我们欣喜地发现

福布斯这类大媒体在报道

NASA刚刚发现的一颗系外行星

它是由美国宇航局新的TESS任务

凌日系外行星调查卫星计划

发现的

NASA给它的编号HD21749B

它是地球直径的三倍

质量的23倍

更像一个中型的行星

这种大小的系外行星并不罕见

但它的密度

却正好界于岩石状类地行星

和大个头海王星这类冰巨人之间

它的发现成了一个新的热点

除了行星方面越来越多的探索

NASA科学家们对恒星

对银河系的理解

似乎又跃迁了一个档次

银河系的真实分量

长久以来

人类受到工具的困扰

难以看清银河系的真面目

自从

NASA拥有了哈勃太空望远镜

和欧天局有了盖亚卫星

银河系的拼图变得清晰起来

位于马里兰州巴尔的摩的

太空望远镜科学研究所

STSCI

Roeland van der Marel博士说

我们希望

更准确地了解银河系的质量

以便我们可以

将其置于宇宙学背景中

并与星系演化的理论模型进行比较

不知道银河系的精确质量

会为许多宇宙学问题

制造麻烦

半个世纪之前

NASA使用那个时代的观测

估算了我们银河系的质量

当时估计值在5000亿

到30000亿个太阳质量之间

solar mass=2×10^30kg

随着技术的改进和测量精度的提升

估值的范围越来越小

现在NASA宣布

银河系的总质量是

约15000亿个太阳的质量

之前我们已知的是

其他姊妹恒星的质量

大约是太阳的2000亿至4000亿倍

银心超级黑洞的质量

大约是400亿个太阳的质量

所以呢

1.5万亿减去他们的差额很大啊

到底哪儿出了问题呢

这时候NASA的科学家们

搬出了万能护身符

也就是那个神秘的口袋科学术语

暗物质

这是一个神奇的概念

宇宙中一切

使用现阶段理论模型解释不了的现象

都可以甩锅给暗物质的存在

请注意

构成黑洞的是明物质

所以暗物质并不是指黑或者暗

而是以目前电磁维度探知不了的存在

追踪球状星团

美国的哈勃太空望远镜

和欧洲的盖亚

在观天领域是分工互补的关系

盖亚对那些显而易见的明亮星团

进行追踪

构建精确的三维地图

以便于精确的全天测量

而哈勃往往致力于观测较暗的天体

追踪更远更暗淡的光

十年来

盖亚测量了6.5万光年内的34个星团

哈勃团队则测量了

13万光年范围内的12个星团

图为太空望远镜拍摄的球状星团NGC 5466

十年来变迁图区分出了前景与遥远的光芒

根据这些星团

由远及近的质量分布结果

天文学家估算出了

银河系

距地球近100万光年内的质量分布趋势

对此

南方天文台的Laura Watkins解释说

她是这篇新论文的第一署名人

我们从宇宙学模拟

推论出

星系中质量的分布应该是什么样的

因此

我们可以计算出

这种推断针对银河观测的准确度

………………

当然

美国的天文学家

似乎更在意暗物质的追寻

精确追踪各个球状星团的加速度

把它们当做追踪器

可以启发人类更快地探究星系暗物质

而这些星团

是我们银河系最古老的定居者

在所谓的大爆炸之后的数亿年间

他们就出现在了

原始银河的悬壁之上

而我们的太阳母亲也处于类似位置

暗物质该怎么追踪

首先必须明确一点

暗物质是一种假设的物质形式

目前被认为

大约占宇宙物质总量的85%

也就是说

咱们可以探知的明物质的边界

在目前的宇宙学推断中只能占15%

暗物质之所以被称为暗物质

是因为

它似乎不与可观测的电磁辐射

相互作用

这种探知障碍并不局限于可见光

它涵盖一切我们已知种类辐射

因此

那些设想中的暗物质

对一切电磁仪器来说是不可探知的

那到底该如何证明它们存在

而且远多于咱们的普通物质呢

Rotation curve of a typical spiral galaxy: predicted (A) and observed (B). Dark matter can explain the 'flat' appearance of the velocity curve out to a large radius.

这是一个

典型螺旋星系的旋转曲线

目前宇宙学理论预测的曲线为A

而观测结果为B

暗物质如果真实存在

星系大半径速度曲线平坦外观

才能获得解释

花小蜜

常识科普人

近代人类构建的宇宙学模型,从一开始就在被观测结果挑战着,无论是星际红移还是悬臂上各星团奇特的加速度,都预示着,整个理论架构似乎有点问题。而宣称暗物质、暗能量确实是个偷懒的好办法,因为假设出的这些神奇粒子不参与电磁作用,但却拥有引力场……而且,远比我们有能力探知的宇宙物质多得多。基于此,狂妄人类的三个自信又被打回到了原点不是吗?

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