銀河系的10個銀河之謎

宇宙充滿了神秘感。從我們尚未回答的有關恆星到我們太陽系中行星和衛星的問題開始，有很多事情要用望遠鏡來解決。然而，有些謎團的規模甚至更大，以下的謎團實際上是銀河系。

10 太陽的出生地

像我們的太陽這樣的恆星與其他類似的恆星一起誕生。這些恆星兄弟姐妹來自同一氣體雲，因此它們具有相同的化學組成。然而，我們已經檢查了地球325光年以內的100,000顆恆星，並發現只有兩個與太陽非常接近。我們的太陽是孤獨的，這意味著它在45億年前被踢出或漂出了它的簇。

誕生地的一個很好的候選者是Messier 67，這是距癌症星座約2900光年遠的星團。那裡的恆星的年齡，溫度和化學性質與我們的太陽相似。但是，墨西哥國立自治大學的天體物理學家在2012年進行了模擬，發現M67根本不起作用。

太陽本來需要幾個大質量恆星的對準才能將其踢出，並且必要的速度會撕裂行星盤，從而阻止地球形成。另外，M67在銀河平面上的垂直擺動比太陽的垂直擺動大五倍，並且它們應該相同。

太陽的星團可能根本就不復存在了，它的所有表親都已經消失了。另一個假設是它來自更靠近銀河系中心，在那裡發現了許多類似太陽的恆星。

找出答案的最佳機會是歐洲蓋亞衛星。蓋亞（Gaia）於2013年啟動，正在繪製10億顆恆星的化學組成圖。該任務定於2018年完成，並將提供有關銀河系演化的空前知識。

9 顆星星造的波浪

天文學的發現通常不僅是通過望遠鏡觀察並看到其中存在的東西。有時，天文臺從一片天空中產生大量數據，科學家們花了很多年才能從這些信息中得出結論。在斯隆數字巡天就是這樣一個項目。在過去的十年中，它使用新墨西哥州的望遠鏡觀測了930,000個星系，120,000個類星體和銀河系中近50萬顆恆星。

利用這些數據，一組天文學家注意到了有關恆星垂直分布的一些信息。這些通常會聚在一起，並且團隊注意到30萬顆類似聲波的星星。他們在論文中創造了「宇宙地震學」一詞，暗示某種原因導致銀河系「 像鈴鐺一樣響」。

最可能的解釋是，在過去的1億年中，某些東西與我們的銀河系相撞並通過了它。研究人員無法查明是什麼—它可能是矮星系或可能是暗物質結構。可能是多個事件，他們甚至注意到，浪潮可能是某些正在進行的結果。

研究人員再次希望蓋亞（Gaia）繪製的十億顆恆星能夠提供答案。他們懷疑整個銀河系中可能隱藏著豐富的波浪結構，這將打開一個通往其歷史的嶄新窗口。

8 朵高速雲

1963年發現了高速雲（HVC）。這些星際氣體集合以不同的速度和方向移動到銀河系旋轉，每秒至少移動50公裡（32英裡）。它們主要由氫製成，據信會從星際空間掉入銀河系。但是它們的來源尚待解決。

雲的發現者之一揚·奧爾特（Jan Oort）提出，這種氣體是星系形成的殘餘。另一個解釋是，從銀河系噴出的氣體又像銀河噴泉一樣回落。如果是這樣的話，由於所有其他材料的阻礙，上升的氣體將很難被發現。

這些物質可能來自我們銀河系軌道上的物體。其中一個就是複合星H，它本身是一個很小的星系，據信處於銀河系逆行軌道上。隨著移動，它會將氣體排洩到我們的銀河系中。

一種HVC（史密斯雲）以每秒約73公裡（45英裡）的速度向銀河系的磁碟移動，並將在大約2700萬年的時間內與我們的星系合併。它的軌跡表明它已經穿越了七千萬年前的銀河系。這本應該把雲撕裂開來，科學家們相信暗物質的光環可能使它保持在一起。

7 麥哲倫星雲

麥哲倫星雲是銀河系的伴星系，這是在16世紀費迪南德·麥哲倫（Ferdinand Magellan）進行的環球航行中發現的。麥哲倫星系大雲距地球14,000光年，距地球約160,000光年。小麥哲倫星雲的直徑是其表親的一半，但相距30,000光年。相比之下，銀河系跨度為140,000光年。

雲層已有130億年的歷史，據信繞著銀河系運轉。但是，哈勃進行的測量表明它們的移動速度是我們最初認為的兩倍。如果是這樣的話，銀河系的重量就不足以讓它們進入軌道。弄清楚它們是否在軌道上已經成為一個新的謎。如果它們是銀河系的話，那將意味著銀河系的體積可能是先前所認為的兩倍。

不管是在這裡停留還是只是經過雲層，它們都吸引了許多神秘感。科學家最近解決了關於麥哲倫流的來源長達四個十年的問題，麥哲倫流是一條圍繞銀河系延伸一半的氣體。他們發現，其中大部分來自較小的雲，儘管較新區域中的氧氣和硫含量與較大的雲匹配。

2007年，澳大利亞的帕克斯望遠鏡在檢查小雲時拾取了一陣無線電波。爆炸後的能量表示極端事件，例如中子星碰撞或黑洞死亡。幾乎可以肯定它來自比雲更遠的地方，但是其確切來源仍然令人困惑。

6 Galaxy X

最受歡迎的天文學陰謀論是「 X行星 」 的存在。這表明，一個類似木星大小的行星繞著太陽繞著不穩定的軌道運行，這是美國宇航局秘密跟蹤的。儘管這個想法有很多問題，但是「 Galaxy X」的存在是非常現實的可能性。這是銀河對面的矮星系，由於途中的氣體和塵埃，我們看不到它。Galaxy X的暗物質含量最高可達85％。

加州大學伯克利分校理論天文學家Sukanya Chakrabarti率領這場狩獵。她開發了一種通過檢查螺旋星系中氫氣分布中的波紋來發現暗星系的方法。氫氣從星系中心向外延伸的距離比星系所在區域的延伸範圍大五倍，因此繞星系運行的氣體會在氣體中產生漣漪。

查克拉巴蒂（Chakrabarti）預測，銀河X的質量將約為銀河系的一百分之一。尋找隱藏星系的方法已經在其他已知星伴的星系上進行了測試，並且可以找到僅相當於其質量十分之一的物體。

5 鋰問題

鋰問題是宇宙學長期以來的難題之一。鋰是僅次於氫和氦的宇宙中第三輕的元素，並且大爆炸的模型預測了我們應該尋找的那些元素的水平。這些型號適用於除鋰電池以外的所有產品。

在銀河系中最古老的恆星中，發現鋰7同位素約為預期水平的三分之一。Lithium-6的出現速度大約是它的1,000倍，儘管它很難計數。

沒有任何解釋有效。潛在的答案會甩掉其他要素的數量。而且問題變得越來越困難。一份2008年的天體物理學論文以標題「苦藥：原始鋰問題惡化」反映了宇宙學家對此的感覺。

研究表明，早期星系中充滿了微類星體。這些微型黑洞產生的超熱等離子體射流具有足夠的能量，可以將氫融合成氦氣。2012年，來自瑞典和德國的研究小組計算出，如果銀河系微類星體中有1％產生了7鋰，那麼它們的產量將與「大爆炸」所預期的相似。簡而言之，微類星體使鋰問題變大了兩倍。

最近的解釋依賴於軸突的存在，軸突是一種理論上的暗物質粒子。鋰7含量的預測取決於對早期宇宙中光量的計算。這是根據大約38萬年後出現的宇宙微波背景得出的。在那個時候，軸子本來可以冷卻光子，導致我們低估了光的水平，因此高估了7毫鋰。

這遠沒有答案，因為這意味著存在的中微子數量是我們目前檢測到的兩倍。最重要的是，軸子甚至都不是解釋暗物質的主要候選者，而且可能根本不存在。

4 銀河扭曲

在許多星系中，恆星之間的塵埃和氣體聚集在很薄的一層中。我們的銀河系也不例外。當然，「稀薄」是相對的-圓盤最薄處的厚度大約為240光年，但這仍然只是銀河系寬度的一小部分。我們恰好埋在該層的深處，該層幾乎完全由原子氫和氦組成。

儘管其中一些磁碟是平的，但許多磁碟卻彎曲和彎曲。這被稱為銀河扭曲。有些看起來像微積分中使用的積分符號或拉伸的字母S。有些是U形的，而有些則完全沒有對稱性。多種因素可能導致扭曲。實際上，似乎必須要有一個持續的過程，因為模型表明，如果星系只是以這種方式形成，那麼扭曲會隨著時間自然變平。

在銀河系中，盤相對於我們所在的銀河系平面是平坦的。在一個方向上，它向銀河平面的北側彎曲，而在相反的方向上，它向下彎曲，直到最後再次向上捲曲。在許多方面，它類似于波浪。

加州大學伯克利分校的科學家能夠將翹曲描述為磁碟中三個振動的組合。第一個是邊緣的拍打，結合正弦波，如鼓皮和鞍形振動。結合起來，它們為我們的星系提供了一個比中C低64個八度的音符。

他們認為，可能的解釋是麥哲倫星雲掠過銀河系周圍暗物質暈的結果。雲的相互作用以前被打折了，因為人們認為它們的質量不足以引起翹曲。研究人員認為，隨著雲層的移動，光環中的振動類似於飛船的尾波，可能會在銀河系中引起共振，並導致磁碟扭曲。

3 條漫射星際樂隊

自19世紀被發現以來，光譜學一直是天文學中最重要的技術之一。它涉及檢查太空中物體​​的輻射波長，以弄清它們的構成。每個原子和分子吸收不同波長的光。通過檢查到達我們的光的模式，我們可以弄清楚它通過了什麼。

1922年，天文學家Mary Lea Heger觀察到了與我們所知不符的樂隊。科學家們得出結論，這些頻段是星際空間中某物的結果，但他們不知道是什麼。

在紅外，紫外和可見光譜中發現了數百個波段。這些彌散的星際帶的原因成為「 20世紀經典的光譜學問題 」。書中充斥著猜測，涵蓋了「所有可能的物質形式」。大型的碳基分子是最可能的候選物，它們可能包含高達銀河系碳的10％。

2011年，在銀河系核心方向首次發現了星際漫射帶。這提供了一個線索：這意味著分子顯然可以承受我們銀河系中心的惡劣環境。還發現新波段比以前更遠進入紅外光譜。

在夏威夷工作的天文學家託馬斯·吉伯勒（Thomas Geballe）希望新的觀測結果能使科學界更接近答案。這些分子實際上可能為生命起源提供了線索，因為這些譜帶可能來自有助於播種地球的複雜化學物質。

2 顆超高速星

大多數恆星以大約與太陽相同的速度繞銀河系中心運行，大約每秒230公裡（143英裡）。但是，有些恆星的移動速度是其三分之一，大約是十億分之一。它們被稱為超高速恆星。第一個是2005年由哈佛-史密森天體物理學中心的天文學家發現的，但此後我們發現了數十個。

關於它們的有趣之處在於它們的移動速度如此之快，以至於它們完全可以逃離銀河系的軌道。關於它們的神秘之處是這種速度的來源。

據信，發現速度最快的一種是HE 0437-5439，它有著複雜的過去。從理論上講，當中央黑洞將一顆恆星撕裂時，三星系統穿過了銀河系的中心。那把其他兩個踢開了，後來又合併成超熱的藍色巨人，以每小時250萬公裡（160萬英裡）的速度從銀河系爆炸。

與地球最接近的超高速恆星LAMOST-HVS1，也可能是通過與中心黑洞的相互作用而引出的。但是它可能來自磁碟，表明我們銀河系中有一個中等重量的黑洞。它們介於超大質量黑洞和恆星質量的黑洞之間。只有一個被觀察到，它不在我們的銀河系中。

1 威爾曼1

2004年，來自紐約大學的一組天文學家在檢查斯隆數字天空調查的數據時發現了一個不尋常的物體。他們正在尋找銀河系中暗淡的伴星系，但他們發現的內容並不適合銀河系。實際上，這群星星根本沒有放入任何盒子中。

它被稱為SDSSJ1049 + 5103，或簡稱為Willman 1。它從銀河系繞行約120,000光年。它可能是矮星系，也可能是球狀星團，但兩種理論都存在問題。球狀星團往往有幾十萬顆恆星，而威爾曼1號則不到一千顆。它可能是來自一個較小星系的星團，一位物理學家將其描述為piggy帶到我們的星系中，「就像一隻微小的蟎蟲騎在跳蚤上，反過來又鎖住了一條大狗。」

如果它是一個星系而不是一個星團，那麼可能會為另一個理論投入一把扳手。對銀河系起源的計算機模擬表明，附近應該有數百個較小的星系，但僅發現了20個。對此的一種解釋是，少於1000萬個太陽的質量太小，不足以產生許多恆星，從而使星系不可見。

對威爾曼1號的進一步觀察表明，它的質量只有大約一百萬個太陽，遠低於該極限。威爾曼1號可能沒有解釋暗物質，或者有一些物質被剝離了。無論哪種方式，它都是一團團的星星，目前提供的問題多於答案。