天體是怎么運(yùn)動(dòng)的?相信很多朋友都會(huì)認(rèn)為這個(gè)問(wèn)題是不是太簡(jiǎn)單了?月亮繞著地球轉(zhuǎn),地球繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn),太陽(yáng)繞著銀心黑洞轉(zhuǎn),天體不就是這樣運(yùn)動(dòng)的么?
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請(qǐng)問(wèn),銀河系繞著什么轉(zhuǎn)?
相信各位應(yīng)該懵逼了,其實(shí)人類在認(rèn)識(shí)天體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中就發(fā)生過(guò)很多懵逼的事件,比如月亮繞著地球轉(zhuǎn)很容易理解,因?yàn)槊刻於寄芸吹剑f(shuō)地球繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn),這腦子可就一下子轉(zhuǎn)不過(guò)彎來(lái)了,盡管2000多年前的古希臘時(shí)代,赫拉克里特和阿里斯塔克斯就提出地球可能是繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)的,但卻被地心說(shuō)徹底淹沒(méi)。
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一直到1500多年后的哥白尼時(shí)代才被糾正過(guò)來(lái),開普勒還搞得更清楚了一點(diǎn),轉(zhuǎn)的軌道還是橢圓形的,而牛頓則從數(shù)學(xué)層面計(jì)算出了這個(gè)軌道,但此后認(rèn)識(shí)太陽(yáng)系繞著銀河系轉(zhuǎn),又要到將近3-400百年后的二十世紀(jì)了!
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二十世紀(jì)初期的沙普利、貝蒂爾·林德布拉德和奧爾特等一大票科學(xué)家觀測(cè)恒星運(yùn)動(dòng),球狀星團(tuán)的運(yùn)動(dòng),終于發(fā)現(xiàn)了銀河系也是自轉(zhuǎn)的,而且這些球狀星團(tuán)還繞著人馬座方向的公轉(zhuǎn),這就是發(fā)現(xiàn)了銀心,而且還發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系就在距離銀心比較遙遠(yuǎn)的旋臂上,一起圍繞銀心公轉(zhuǎn)。
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銀河系又是怎么運(yùn)動(dòng)的?
按照之前的慣性思維,一定會(huì)認(rèn)為銀河系繞著某個(gè)天體運(yùn)動(dòng),不過(guò)天文學(xué)家很早就發(fā)現(xiàn),仙女星系的發(fā)出的光譜中,存在著部分藍(lán)移,這表示仙女星系和銀河系是靠近的,但問(wèn)題是銀河系沖過(guò)去,還是仙女星系沖過(guò)來(lái)?
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還有本星系群的其他星系不僅數(shù)量少,而且還更遙遠(yuǎn),很難判斷出銀河系到底在怎么運(yùn)動(dòng),一度變成了一個(gè)困擾天文學(xué)家的老大難問(wèn)題,不過(guò)這個(gè)事情在宇宙微波背景輻射發(fā)現(xiàn)后取得了突破,只要測(cè)量出宇宙微波背景輻射有沒(méi)有偶極異向性,即可知道地球的運(yùn)動(dòng),從而推算出銀河系的運(yùn)動(dòng)。
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1977年,U-2偵察機(jī)上的微波探測(cè)器測(cè)量到了宇宙微波背景輻射的偶極異向性,大小為3.5±0.6 mK,換算后,太陽(yáng)系在宇宙中的運(yùn)動(dòng)速度約為390±60 km/s,考慮太陽(yáng)系反向運(yùn)動(dòng)速度后,銀河系運(yùn)動(dòng)速度大約在600km/s,所以這個(gè)速度還挺快的。
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那么銀河系朝哪里運(yùn)動(dòng)呢?
1980年代,天文學(xué)家在研究星系的方位和本動(dòng)時(shí),無(wú)意中發(fā)現(xiàn)了各個(gè)星系集團(tuán)的整體運(yùn)動(dòng),確認(rèn)了數(shù)億光年范圍內(nèi)的星系都朝著室女座星系團(tuán)運(yùn)動(dòng),1988年發(fā)表在APJ上的一篇論文中,天文學(xué)家們對(duì)400個(gè)鄰近橢圓星系所作的巡天觀測(cè)的結(jié)果分析確認(rèn)了這一發(fā)現(xiàn),銀河系以及臨近的數(shù)百萬(wàn)個(gè)星系都以600~1000km/s的速度朝著南天半人馬座的一個(gè)引力源方向運(yùn)動(dòng),天文學(xué)家們將其稱為巨引源。
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“巨引源”位置用右下角藍(lán)色長(zhǎng)箭頭
巨引源位于銀經(jīng)307度、銀緯9度,距離銀河系1.5-2.5億光年,規(guī)模達(dá)到了4億光年,它位于長(zhǎng)蛇座與半人馬座方向,這部分空間的中心區(qū)域是矩尺座星系團(tuán)(Abell 3627),巨引源的質(zhì)量約為質(zhì)量約為太陽(yáng)的3-5.4×10^16倍!
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銀河系何時(shí)會(huì)掉入巨引源?
這是個(gè)有趣的問(wèn)題,因?yàn)閷⒔?00千米/秒的速度,終有一天要掉入巨引源,而且我們還不知道哪里有什么,因?yàn)槟莻€(gè)方向被銀心天體遮擋,天文學(xué)家想看清都不行,掉入一個(gè)啥都不知道的地方,是不是很可怕?
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不過(guò)各位倒是多心了,因?yàn)?00千米/秒的速度根本就趕不上宇宙膨脹的速度,據(jù)2013年普朗克衛(wèi)星測(cè)量的哈勃常數(shù),在2.5億光年外的巨引源,因宇宙膨脹遠(yuǎn)離的速度高達(dá)4400千米/秒,所以銀河系永遠(yuǎn)都追不上這個(gè)巨引源。
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