活在银河系内的我们能轻而易举分析其他星系,却很难看清银河系本身,只能通过测量与银河系郊区物体的距离来判定大小,目前,银河系直径最精确的估计值约26万光年。但实际上,看得见的银河系外还有一片看不见的暗物质晕,而这些物质的引力影响尺度有多广?根据一篇新研究,直径190万光年内其实都在银河系引力影响范围内。
根据欧洲太空总局(ESA)盖亚卫星(Gaia)搭建的星图,银河系盘面直径约26万光年,但就如太阳引力的影响也远远超越太阳系外缘的古柏带,银河系引力的影响范围也比可见盘面还要远得多,在看得见的盘面之外,还有一个巨大的暗物质晕包围着银河系。
那么银河系的暗物质晕影响力有多大?根据英国杜伦大学天体物理学家Alis Deason团队发布的最新研究,至少直径190万光年内都在银河系掌控中。
过去,当科学家发现银河系外缘的恒星移动速度超乎预期之快后,便意识到银河系被一片暗物质包围,然而暗物质不可见,因此科学家只能通过暗物质与周围物体的交互来推算出银河系边界。
首先,团队对本星系群内与银河系超不多质量星系的暗物质晕进行高分辨率模拟,尤其是目前与银河系相距约250万光年、将在数十亿年后与银河系碰撞的仙女座星系(M31),接着分析围绕在星系周围移动的各种物体之径向速度(radial velocity)与密度,只要超出暗物质晕范围,物体(比如矮星系)的径向速度就会骤降。
据此计算出我们到银河系边界的距离大约95万光年,换算直径为190万光年。不过距离不是该研究的主要重点,因此这数字还有改善空间,但团队的研究方法有助于为其他星系找出边界。
新论文已提交给《皇家天文学会月报》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society),论文预印本可先至《arXiv》网站阅览。
(首图来源:NASA)