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银河系总质量是多少?约为太阳质量7000亿到2万亿倍

据估计,神秘的暗物质占银河系质量的85%左右,简单地计算银河系中恒星的质量并不能完全解决问题。

  据估计,神秘的暗物质占银河系质量的85%左右,简单地计算银河系中恒星的质量并不能完全解决问题。

  新浪科技讯 北京时间9月20日消息,据国外媒体报道,在远离城市灯光的荒野,抬头看天,你会见到夜空中最迷人的奇迹之一——构成银河系的明亮恒星带。我们的银河系家园广阔而美丽,并且充满着无数未解的谜团。

  例如,尽管天文学家努力了几十年,依然无法确定银河系的总重量,其估计值在太阳质量的7000亿倍到2万亿倍之间。对星系进行称重并非易事,特别是如果你还生活在这个星系当中。亚利桑那大学的天文学家埃克塔·帕特尔(Ekta Patel)说:“这就像调查美国的人口,但你不能使用互联网,也不能离开你居住的城市。”没有人能站在宇宙尺度上称量银河系,然后读出结果。

  这一问题的部分难点在于,大多数星系的质量是看不见的。据估计,暗物质——一种不会发出任何光线的神秘物质——占银河系质量的85%左右。简单地计算银河系中恒星的质量并不能完全解决问题。

  因此,研究人员通常会分析某些天体的轨道。这种方法基于牛顿在300多年前推导出来的引力方程,即较小物体围绕较大物体的速度和距离与较大物体的质量有关。

  2017年发表于《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal)的一篇论文提出了一个方法:分析数十万光年以外围绕银河的卫星星系,就像观察围绕恒星运转的行星一样。不过,这些卫星星系也存在问题,“它们的轨道长达数十亿光年,”帕特尔说道。也就是说,在短短的几年时间里,这些星系看起来几乎没有移动,研究人员很难确定它们的轨道速度。

  在今年6月发表于《天文物理期刊》的论文中,帕特尔和她的同事尝试了一种称量银河系质量的新方法。他们研究了超级计算机对虚拟宇宙的模拟结果。虚拟宇宙可以从许多方面重现我们所处的宇宙,可以帮助天文学家找到围绕较大星系运转的小型星系。

  在模拟的卫星星系中,有大约9000个星系被用来与9个真实的银河系卫星星系进行数据对比。研究团队挑出了那些轨道特征最接近真实卫星星系的模拟星系,分析了它们所围绕运行的星系质量。


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