中國(guó)科學(xué)家精確測(cè)量!銀河系“體重”算出來了
銀河系的最新“體重”來了!20日，記者從中科院國(guó)家天文臺(tái)獲悉，基于我國(guó)郭守敬望遠(yuǎn)鏡(LAMOST)和美國(guó)APOGEE巡天的觀測(cè)數(shù)據(jù)，我國(guó)天文學(xué)家精確測(cè)量了距離銀河系中心1.6萬光年至8.1萬光年范圍內(nèi)的恒星運(yùn)動(dòng)速度，并估算出銀河系的“體重”約為8050億個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《天體物理學(xué)報(bào)》。
圖片來源：視覺中國(guó)
測(cè)量銀河系的質(zhì)量，是一個(gè)充滿挑戰(zhàn)的難題，沒有現(xiàn)成的體重秤能給這個(gè)星系級(jí)的“大胖子”稱體重。測(cè)量銀河系的旋轉(zhuǎn)曲線，也就是距離銀河系中心不同距離的恒星的運(yùn)動(dòng)速度，是目前天文學(xué)家為銀河測(cè)量質(zhì)量的常用方法之一。
“然而，利用銀河系的旋轉(zhuǎn)曲線估算銀河系質(zhì)量也不是一件容易的事，需要取得一批距離銀河系中心較遠(yuǎn)的標(biāo)志性天體的信息，比如天體距離銀河系中心的精確距離、自行速度和視向速度等。”論文通訊作者、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)副教授黃樣說。
此次，研究人員從LAMOST和APOGEE巡天數(shù)據(jù)中搜集了銀河系中超過25萬顆亮紅巨星的光譜數(shù)據(jù)。“這些光譜數(shù)據(jù)提供了精確的恒星大氣參數(shù)、運(yùn)動(dòng)速度、化學(xué)元素豐度等參數(shù)信息，為精確測(cè)量銀河系的旋轉(zhuǎn)曲線提供了良好條件。”黃樣說。
之后，研究人員又從這25萬余顆亮紅巨星中選出大約54000顆銀河系薄盤恒星，它們具有視向速度、自行速度和分光距離信息。“在此基礎(chǔ)上，我們構(gòu)建了距離銀河系中心1.6萬光年至8.1萬光年范圍內(nèi)的銀河系旋轉(zhuǎn)曲線。”黃樣說，基于該旋轉(zhuǎn)曲線，研究人員進(jìn)一步構(gòu)建了銀河系的質(zhì)量模型，估算出銀河系的質(zhì)量約為8050億個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量。
黃樣表示，這項(xiàng)研究繪制出了目前最精確的銀河系旋轉(zhuǎn)曲線，為測(cè)量銀河系總質(zhì)量及太陽(yáng)附近的暗物質(zhì)密度等基本物理量提供了至關(guān)重要的約束，對(duì)搜尋暗物質(zhì)粒子、理解暗物質(zhì)在銀河系中的分布意義重大。論文審稿人也對(duì)該成果給予了高度評(píng)價(jià)：“這是目前對(duì)銀河系旋轉(zhuǎn)曲線最好的測(cè)量。”
