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[分享] 天文学家测量到的最慢星系自行运动
在3月4日出版的科学(Science)期刊中一篇论文,天文学家报告指出他们测量到至今为止星系横越天空的最慢自行运动。虽然它在太空中的真实运动速度或许很快,但由于这个星系非常遥远,且运动方向几乎沿着径向(视线方向),因此从地球上看来,它的自行运动(横向运动)如同蜗牛爬行般缓慢,每年只有30微角秒(micro-arcseconds),这些天文学家比喻:连蜗牛在火星上爬行的速度,从地球上看来也比这个星系的自行运动快上100倍;因此,这个侦测结果几乎是电波天文侦测技术的极限,对天文学家而言,真的是超高难度的挑战。
美国哈佛史密松恩天文物理中心(CfA,Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)Mark Reid等人,利用超长基线电波阵列( Very Long Baseline Array,VLBA)进行这项探测。通常天文学家仅测量星系远离或接近我们的速度(径向速度),少有人会去管星系的自行运动(proper motion);Reid等人的工作是天文学家第一次进行我们银河系卫星星系以外的其他星系的自行运动测量。自行运动再加上径向运动之后,天文学家就可以计算出星系在3维空间中真正的运动速度和方向。
Reid等人分析VLBA前后间隔2年半的M33侦测结果。着名的仙女座星系(M31,Andromeda Galaxy)是离我们银河系最近的大型星系,都是本地群星系团(Local Group of galaxies)的成员。M31离地球约240万光年,是在地球上肉眼可见的天体中,距离最远的。而其最大的卫星星系M33,与银河系和M31一样,都是螺旋星系,只是它会环绕M31公转。而M31带领着M33等卫星星系,正在以高速接近我们银河系中。
这些天文学家的高难度挑战,不仅来自这个星系微小的自行量,而且还必须将我们太阳系环绕银河中心公转的运动扣除之后,才能得到M33真正的自行运动。除了自行运动之外,Reid等人还测量了M33的自转速度。由于水汽分子会发射出电波,是电波天文学家最喜欢的「追踪器」之一。因此上述两种测量,都是以M33中一团含有大量水分子的巨分子云(giant clouds of molecules)位置来测定。
Reid等人想要继续确定M31和M33的运动轨道,因为这将有助于他们了解这些星系的历史,特别是这些星系以前彼此曾经多靠近过?如果这两者曾经近距离擦身而过,那么或许M33中的物质被M31掠夺了不少,因而造成现在M33的尺寸缩小了。另外,他们也想知道未来这两个星系有没有彼此碰撞的可能性,或是星系中的暗物质如何分布等。
参考资料来源:http://www.cfa.harvard.edu/press/pr0507.html, 2005.03.03
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