银河系之外是什么样子( 二 )

我们的银河系就是一种旋涡星系——棒旋星系。
质量减小
当Alis Deason重新校准测量银河系质量的仪器时，竟然发现银河系质量减小了。“我们发现银河系的质量只有一般所认为的一半。”Deason说。她是美国加利福尼亚大学圣克鲁兹分校的天文学家，在美国天文学会第221次会议上报告了她的测量结果。
测量银河系的质量比较复杂，部分原因是其质量大多来源于无法看到的暗物质。科学家们通常会测量星系的旋转速率，并结合暗物质分布规律的理论得出结果。利用这个方法，哈佛—史密森天体物理中心的Mark Reid及其团队测量出了相当于太阳质量几万亿倍的银河系总质量，并于2009年发布。不过，Reid仍表示，“测量银河系的总质量非常复杂”，并且存在诸多不确定因素。
Deason和她的同事采取了不同的方法。在现今发表在《皇家天文学会月报》上的研究中，他们首次搜寻银河系光晕——直径为10亿光年的光球——里距中心非常遥远的星体。Deason解释，这些星体的扩散速度可以揭示银河系的质量。
结果显示，银河系的质量“仅仅”是太阳质量的5000亿～10000亿倍——比之前Reid的测量结果的一半还要小。Deason提醒，这一结果是基于她对银河系光晕的大小以及星体围绕星系中心运动的假设而得出的。不过，她认为这些假设都是有可信服的理论依据的。
Reid表示，测量银河系的质量“对理解银河系是怎样形成的以及星系团在未来几十亿年的发展趋势是很重要的” 。因为星系团之间有引力存在。“知道银河系总质量的最好办法是了解星系团完整的三维速度。”他说。
现有的技术并不能提供这些信息，不过Deason希望更大望远镜的观测结果可以尽快证实她的结论。“我们需要更多距离银河系中心更远的星体。”她说。
银河系中心的光晕有奥秘
一种神奇的星体帮了天文学家大忙，它们就是亮度发生周期性变化的造父变星。通过观察造父变星的情况，可以测出银河系周围的各个星系所处的位置。之后，天文学家通过观察一种特殊的星团即球状星团的运动，获知了银河中心到底在哪里。
我们向银河盘两侧看，可以发现围绕银河中心的银河晕，这个银河晕是球状星团组成的，球状星团的运动与银河盘内的星星运动根本不同，它们各有各的轨道，各有各的运动方向，银河盘内的星星只是在水平的银河盘内围绕一个中心旋转，而这些星团会上下运动、侧向运动，什么样的轨道都有，但不管它们如何各自为政，运动如何没有规律，却能看出它们都在围绕一个点旋转。而且越靠近这个点，球状星团的密度越大，数量越多，于是在它们围绕的那个点周围形成了一个球形的光晕，叫“银晕” 。一般的星系中心都有一个球状星团组成的光晕包围着。很显然，这些球状星团围绕的那个点，就是球形光晕的中心，就是银河中心!
因为那里是引力中心，一个星系的中心肯定是这个星系的引力中心。就像原子周围的电子们运动也好像没有规律，但却都是以原子核为中心，也就是电子云有个中心，这中心就是原子核。
而这个中心距离地球的位置可以计算出来。首先银河中心上方的某个星团与地球的距离可以用造父变星测出，之后根据三角关系就可以算出银河中心与地球间的距离了。这样，我们总算知道了地球所处的太阳系位于银河盘面内，距离银河中心大约2.6万到2.8万光年。
科学家还根据银晕中垂直于盘面运动的球状星团来作为参照，算出太阳系围绕银河中心旋转的速度。因为这些球状星团是垂直于盘面运动的，可以看作是竖在银河盘面的一根标杆，从而可以算出太阳系围绕银河中心的速度大约是220千米/秒，也就是太阳系围绕银河中心转一圈需要2.3亿年。

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