银河系到底有多大？

发表于 2025-11-05 21:19:30 来源：对床夜雨网

艺术家对银河系的描绘。鸣谢:安德鲁·科尔文
（神秘的底有多地球uux.cn）据《今日宇宙》（布莱恩·科柏林）：你如何称一个星系的重量？这是一个天文挑战，特别是银河如果它是你称之为家的星系。事实证明，底有多有几种方法可以掌握银河系的银河质量，最近发布在arXiv预打印服务器上的底有多一项研究总结了这些方法，以呈现最佳价值。银河
一种方法是底有多观察星系中恒星的运动。大多数银河系恒星沿着大致圆形的银河路径围绕银河系中心运行。就像行星绕着太阳转一样，底有多恒星绕着银河系转。银河由于引力是底有多将恒星保持在其轨道上的力，你可以用恒星的银河速度和距中心的距离来确定其轨道内的质量。并非所有的底有多恒星都有圆形轨道，但平均而言确实如此。银河所以你可以画出已知恒星的速度和离中心的距离，得到所谓的旋转曲线。在银河系和其他星系中对这条曲线的测量首次证明了星系的质量远远超过了可见恒星的质量，从而引出了暗物质的概念。
旋转曲线法的一个问题是，我们只能测量到一定距离的恒星。我们现在知道，我们银河系的大部分质量并不集中在中心，而是向外扩展成一个星系晕。我们可以从旋转曲线来估计光环的质量，但我们也可以看看球状星团的运动。
球状星团是明亮的致密星团。由于球状星团中的恒星受到引力的束缚，这些星团就像一个单独的物体一样在星系中运动。它们是在环绕银河系的球体中发现的，因此测量它们的运动有助于我们测量银河晕的质量。
银河系到底有多大？

聚集银河系的各种方法。鸣谢:波比列夫和巴奇科娃
为了测量星系晕的外部区域，我们可以观察卫星星系的运动，例如麦哲伦星云。在银河系大约140万光年范围内，大约有60个小星系。不是所有的都在我们星系的轨道上，但是很多都在。由于它们位于我们的星系晕之外，它们的轨道运动由我们星系的质量决定。这种方法的唯一缺点是只有几十个轨道星系，结果不是特别准确。
所有这些方法都是根据轨道运动来计算银河系的质量。有一些方法不依赖于轨道运动。其中之一是观察矮星系的潮汐羽流。在我们银河系的历史上，有一些球状星团和矮星系偏离银河系的中心区域太近，被潮汐力撕裂。这些星系的残余形成了恒星流，比如人马座流。通过计算这些流的运动，我们可以估计星系的质量。
另一种方法是观察离开我们星系的恒星。偶尔一颗恒星会与另一颗恒星擦肩而过，并获得足够的速度逃离我们的星系。由于逃逸速度取决于星系的质量，对逃逸恒星的统计测量给出了星系的质量。
最后，我们可以看看本星系群。这包括仙女座星系及其卫星星系。我们的本地组在引力作用下与更遥远的星系团隔离开来，所以观察本地组的平衡状态可以让我们了解它的总质量和银河系的质量。
这些方法中的每一种都有自己的优点和准确度。都不是自己说了算。在这项最新工作中，该团队对各种方法进行了统计平均，并得出了我们可能称之为银河系质量的最佳值。他们确定的数值是一万亿个太阳质量，上下相差几千亿个太阳质量。

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