銀河系的邊緣究竟延伸多遠?新研究:直徑達 190 萬光年

作者 | 發布日期 2020 年 03 月 26 日 18:24 | 分類 天文 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


活在銀河系內的我們能輕而易舉分析其他星系,卻很難看清銀河系本身,只能透過測量與銀河系郊區物體的距離來判定大小,目前,銀河系直徑最精確的估計值約 26 萬光年。但實際上,看得見的銀河系外還有一片看不見的暗物質暈,而這些物質的引力影響尺度有多廣?根據一篇新研究,直徑 190 萬光年內其實都在銀河系引力影響範圍內。

根據歐洲太空總署(ESA)蓋亞衛星(Gaia)繪製的星圖,銀河系盤面直徑約 26 萬光年,但就如太陽引力的影響也遠遠超越太陽系外緣的古柏帶,銀河系引力的影響範圍也比可見盤面還要遠得多,在看得見的盤面之外,還有一個巨大的暗物質暈包圍著銀河系。

那麼銀河系的暗物質暈影響力有多大?根據英國杜倫大學天體物理學家 Alis Deason 團隊發表的最新研究,至少直徑 190 萬光年內都在銀河系掌控中。

過去,當科學家發現銀河系外緣的恆星移動速度超乎預期之快後,便意識到銀河系被一片暗物質包圍,然而暗物質不可見,因此科學家只能透過暗物質與周圍物體的互動來推算出銀河系邊界。

首先,團隊對本星系群內與銀河系超不多質量星系的暗物質暈進行高分辨率模擬,尤其是目前與銀河系相距約 250 萬光年、將在數十億年後與銀河系碰撞的仙女座星系(M31),接著分析圍繞在星系周圍移動的各種物體之徑向速度(radial velocity)與密度,只要超出暗物質暈範圍,物體(比如矮星系)的徑向速度就會驟降。

據此計算出我們到銀河系邊界的距離大約 95 萬光年,換算直徑為 190 萬光年。不過距離不是該研究的主要重點,因此這數字還有改善空間,但團隊的研究方法有助於為其他星系找出邊界。

新論文已提交給《皇家天文學會月報》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society),論文預印本可先至《arXiv》網站閱覽。

(首圖來源:NASA