太陽繞銀河系中心的軌道的距離和速度

2020-12-05 天文在線

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歐洲航天局部署了期待已久的蓋亞太空天文臺。作為在本世紀末之前興起的少數下一代天文臺之一,該任務在過去幾年中已對超過十億個天文物體進行了編目。天文學家希望利用這些數據創建迄今為止銀河系最大,最精確的3D地圖。

儘管它的任務快要結束了,但它的許多最早的信息仍在碩果纍纍。 例如,利用任務的初始數據發布,多倫多大學的一組天體物理學家設法計算了太陽繞銀河系運行的速度。 由此,他們首次獲得了太陽與銀河中心之間的精確距離估計。

一段時間以來,天文學家一直不確定我們的太陽繫到底離銀河系中心有多遠。這在很大程度上與以下事實有關:由於多種因素(例如,視角,銀河系的大小和能見度障礙),無法直接查看它。因此,自2000年以來,官方估計值在7.2至8.8千帕秒之間變化(23,483至28,700光年)

為了進行研究,該團隊由多倫多大學鄧拉普天文學與天體物理研究所的鄧拉普研究員Jason Hunt領導,將Gaia的初始版本與RAdial Velocity實驗(RAVE)的數據結合在一起。由澳大利亞天文臺(AAO)在2003年至2013年之間執行,測量了500,000顆恆星的位置,距離,徑向速度和光譜。

蓋亞還觀測了超過20萬顆恆星,有關這些恆星的信息已包括在其初始數據發布中。正如他們在2016年11月發表在《天體物理學快報》上的研究中所解釋的那樣,他們使用該方法檢查了這些恆星繞銀河系中心(相對於太陽)運行的速度,並在此過程中發現它們的相對速度有明顯的分布。

簡而言之,我們的太陽以240 km / s(149 mi / s)或864,000 km / h(536,865 mph)的速度繞銀河系移動。當然,超過200,000個會移動得更快或更慢一些。但是對於個別來說,沒有明顯的角動量,因為這些恆星在通過銀河核時被散射到「混沌,暈輪」軌道上。

正如Hunt在Dunlap Institute 新聞稿中解釋的那樣:

「非常接近零角動量的恆星會衝向銀河系中心,在那裡它們將受到那裡存在的極端引力的強烈影響。這會使它們分散到混亂的軌道中,從而遠離銀河平面並遠離太陽附近……通過測量附近恆星繞銀河系相對於太陽旋轉的速度,我們可以觀察到缺少具有特定負數的恆星相對速度。而且因為我們知道這個傾角對應於0 km / sec,它又告訴我們運動的速度。」

下一步是將這些信息與射手座A *的正確運動計算相結合,射手座A *被認為是我們銀河系中心的超大質量黑洞。在校正了其相對於背景物體的運動之後,他們就能夠有效地對距銀河系中心的地球距離進行三角測量。由此得出的精確距離估計為7.6至8.2 k pc,大約為24,788至26,745光年。

這項研究是基於該研究的共同作者先前的工作,多倫多大學天文學與天體物理學系現任主席Ray Calberg教授,進行的。幾年前,他和約克大學物理與天文學系的Kimmo Innanen教授使用銀河系中400顆恆星的徑向速度測量結果進行了類似的研究。

但是結合來自蓋亞天文臺的數據,UofT團隊能夠獲得更為全面的數據,並將距銀河系中心的距離大大縮小。而且這僅基於蓋亞特派團發布的初步數據。展望未來,亨特預計,進一步的數據發布將使他的團隊和其他天文學家能夠進一步完善他們的計算。

他說:「蓋亞(Gaia)在2017年末發布的最終版本將使我們能夠將太陽速度的測量精度提高到大約一公裡/秒以內,這反過來將大大提高我們與銀河中心之間距離的準確度。」

隨著更多的下一代太空望遠鏡和天文臺的部署,我們可以期望它們為我們提供有關宇宙的大量新信息。因此,我們可以預見,天文學家和天體物理學家將對許多尚未解決的宇宙學問題有新的認知。

作者:universetoday

FY:Margaret

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