新浪博客

螺旋星系旋臂的成因新解

2013-09-03 11:32阅读:
乔治,201393日星期二,于北京
螺旋星系旋臂的成因最广泛被接受的理论是所谓“密度波理论”。根据密度波理论,旋涡星系的旋臂是由于恒星绕星系中心黑洞运动时在空间上区域性密度不均造成的现象:星系中的恒星在悬臂外运动时,由于恒星等空间物质密度小,所以运动速度快;恒星在悬臂中运动时,由于物质密度高,相互引力场干扰,所以运动速度慢。这种状况就造成,沿着星系物质环绕运动的方向,恒星以较高的速度进入旋臂,在悬臂中运动速度下降,造成“交通相对拥堵”,而冲出旋臂后,恒星速度又加快。分区域的“恒星交通拥堵”就在星系中形成了不同的密度区域,悬臂因此产生。
然而,我们看到,悬臂中不仅恒星密度高,星际尘埃密度也高,因此新恒星诞生密度也高。在一个高密度、低运动速度的区域上,离心力抵消不了星系中心引力,必然造成包括恒星、星际尘埃在内所有物资的“下坠”。如果说恒星冲出“拥堵带”后还能加速,那么星际尘埃就没有这个机会了。那样就会造成整个星系星际尘埃不断向星系中心“弥散坠落”,最终形成一个相当“干净”的星系:几乎没有星际尘埃,完全由恒星及部分恒星爆炸残留的少量尘埃构成的星系。但现实我们几乎见不到这样的星系,我们见到的是一个个星际尘埃带稳定盘绕的星系,所有星系物质虽然有不同的运动速度 (恒星运动速度高,而星际尘埃带运行速度低),但都相安无事,各自遵循着自己的运动定律,构成了一幅完美的宇宙画卷,这是为什么?

螺旋星系旋臂的成因新解


提出一种螺旋星系旋臂的成因新解:星系中不同物质受到星系中心黑洞不完全相同的作用力。
由于恒星中心存在大量质子态、中子态、甚至黑洞未知状态的物质,它们与星系中心黑洞之间完全可能存在另一种形式的作用力。这就造成星系中恒星不仅受到万有引力的约束,而且还受到我们未知作用力的约束,因此运动速度快。这里,我们暂且将这种未知作用力称为第五作用力,是作用在黑洞物质、中子态、质子态物质之间的作用力。而星系中的尘埃物质则不同,它们仅受万有引力的约束,因此运动速度慢。
这样,螺旋星系中恒星与星际尘埃的运动关系就如同水池中的水漩涡与水漩涡上漂浮的泡沫一样:由于受到不完全相同作用力的影响,水漩涡高速旋转,但构成水面漩涡结构的图案,则是水漩涡上漂浮的泡沫带,泡沫带运动速度没有那么快,而且还会向外侧甩出丝状结构的细带。事实上,仔细思考,台风、龙卷风等漩涡气象体系也有同样的结构,也都是由于两种或两种以上的不同作用力差异作用在不同物质上造成的差异运动现象。受到气压驱动,空气运动速度与水汽运动速度出现差异,因此形成台风云悬臂及悬臂间的丝状结构。

螺旋星系旋臂的成因新解
再回头仔细看看M51星系图,其细部结构中,星系尘埃不仅没有下坠,而且有向外抛离的丝带状结构。也就是说,星系悬臂中的尘埃物质受到相对运动速度快的恒星的影响而加速,当恒星离去后,被加速的尘埃物质的离心力大于所受到万有引力,因此产生向外抛离的丝状结构物。

再看看星系尘埃中新诞生的恒星,由于其内部形成了高密度物质,因此开始受到星系核心黑洞第五作用力的影响,运动加速,并在其引力作用下携带周围的星云发生差异运动,形成凸起状结构,如老鹰星云。

螺旋星系旋臂的成因新解
一旦理顺思路,很畅快。原来,世间万物其道如一。

我的更多文章

下载客户端阅读体验更佳

APP专享