上百恆星「超車」太陽 或預示銀河系旋臂將消失
2017 年 11 月 03 日
一個天文學理論認為，我們銀河系目前的旋臂未來可能將消失。此圖中心偏左的黃色小圓圈為太陽。（ NASA ）
加拿大的幾位天文學家發現，有一組恆星正以超過我們的太陽公轉的速度在銀河系內運行。這些恆星距離銀河系的中心比太陽還遠，就像在外道的選手「超車」位於內道的太陽一樣。
這一發現為天文界星系旋臂成因的一種理論提供了證據。按照該理論，我們銀河系目前的旋臂在未來將會消失，並形成新的旋臂。
天文學家們發現，有一組約上百個恆星圍繞銀河系旋轉的速度超過了太陽及其周圍的恆星，每秒快 20 公里。這些恆星緊挨著 Perseus 旋臂，天文學家們認為是恆星以及旋臂內聚集氣體的牽引，造成這些恆星獲得增加的速度。
多倫多大學天文和天體物理鄧洛普研究所（ Dunlap Institute for Astronomy and Astrophysics ）的研究員、該報告的主要作者 Jason Hunt 說：「這組恆星速度稍大的現象用旋臂成因的兩種理論都說得通，但是，的確對其中一種理論支持得更好些。」
一種旋臂的模型理論叫「密度波」理論，其稱這些旋臂是一種類似水面波紋一樣的圖案，在星系中存在著，恆星們不隨著這些波紋圖案移動；而且這些波紋在星系中移動的過程中，會保持其形態。
另一種叫「共轉模型」的理論稱，這些旋臂由恆星組成，所有的恆星、旋臂都同星系一起旋轉著，就像滑冰運動員在旋轉時雙臂跟著轉一樣。
最新發現的這些恆星較大的速度，讓「共轉模型」更加靠譜的可能性大了一些。按照共轉模型理論，整條旋臂各處都有這些恆星被帶動、而轉得比周圍離旋臂遠一些的恆星快一些。
從密度波理論來看，整條旋臂中只有一處會出現這麼一組繞星系的速度較快的恆星，因此被科學家們正好捕獲的概率應該是比較小的。
按照共轉模型理論，旋臂上離星系中心越遠的恆星繞星系旋轉的速度應該越慢——這與行星圍繞恆星轉，離恆星越遠的行星公轉速度越慢的道理是一樣的。每轉一圈，每個旋臂末端、靠近星系邊緣的轉得慢的恆星會被越甩越遠，最後旋臂就會消失了。
Hunt 及其同事的這一發現，是從歐洲航天局的 Gaia 探測器發來的數據中得到的。 Gaia 探測器的使命是收集數據，繪製出一張我們銀河系的三維地圖。目前已收集了兩百多萬顆恆星的間距、所處位置，和運動軌跡等信息。
儘管目前這一發現耐人尋味， Hunt 小組說，還得等 Gaia 發回下一批數據進行更進一步分析。下一批數據將包括 10 億多顆恆星的信息。
「根據目前掌握的數據，我們只能分析旋臂中很小的一部份。」Hunt 說，「我們還不能下結論。」
「下一批發來的數據能讓我們分析旋臂更長範圍內的情況，我們就能確認這個現象（某組恆星速度快）是否在旋臂的很多地方都出現，那學術界關於兩種理論的爭議就能解決了。」
