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[猎奇]银河系曾吃掉一根“香肠”,留下一团暗物质飓风?对地球有危害吗 [23P] [复制链接]

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这段时间,网络上有很多消息在说,我们的地球冲进了银河系的一个黑暗团流区,遭受暗物质飓风,他们说得神乎其神,这个所谓的黑暗团流区是什么?对人类有什么影响?为何我们没有感觉到呢?你又是否听过《银河吃香肠事件》?





银河系吃掉了根香肠



其实要了解这个话题,咱们先得回顾下《银河吃香肠事件》。咱们的银河系包含了大约1000亿颗恒星,形成了一个扁平的旋转盘。它在过去的几十亿年里经历了多次与其他星系的合并和碰撞,从而形成了现在它的结构和组成。



其中最重要的一次碰撞,就是与被称为“香肠星系”的矮星系的相撞。香肠星系是一个比银河系小得多的星系,它的质量大约是太阳的100亿倍,相当于银河系的1%。它的名字来源于它的恒星轨道的形状,它们几乎都是沿着银河系半径的方向,形成了一个狭长的香肠状。



香肠星系是从一个非常刁钻的角度撞进银河系的,它的轨道非常偏心,而且很快就被银河系的引力撕裂了,然后就被消化成了银河系的养分。



这次碰撞发生在大约80至100亿年前,当时的银河系还是一个年轻的星系,它的银盘还没有完全形成。香肠星系的撞击造成了极大的骚乱,它的恒星、气体和暗物质都被甩到了银河系的内部,与银河系的原有成分混合。



这次碰撞永久性地重塑了银河系的银盘的结构,使其变得更厚更扭曲,甚至出现了“骨折”。同时,香肠星系的残骸也形成了银河系中心的球状隆起和周围的恒星晕,这些都是银河系的重要特征。



香肠星系的残骸并没有完全消失,它们仍然在银河系内部留下了一些痕迹。科学家们通过观测银河系的恒星的位置、速度和化学成分,发现了一些与香肠星系有关的证据。



英国剑桥大学的科学家们发现了至少8个球状星团,它们是由香肠星系带进银河系的,因为小星系通常没有自己的球状星团。这些球状星团的名字都以“盖亚(Gaia Sausage)”开头,用来纪念欧洲空间局的盖亚卫星



之前提到的黑暗团流区,被科学家们称为S1流。
S1流的发现是通过欧洲空间局的盖亚卫星的数据进行的,盖亚卫星可以测量数十亿颗恒星的位置和运动。通过分析Gaia卫星的第二批数据,科学家们发现了一些异常的恒星,它们的速度与周围的恒星不一致,而且它们的化学成分也有所不同。



这些恒星被认为是S1流的一部分,它们的数量大约有3万颗,占银河系恒星总数的0.1%。
这些团流区是由一些相互靠近的恒星组成的,它们的运动方向和速度都很相似,但是与银河系的其他恒星不同。科学家们认为,这些团流区是被银河系吞噬的香肠星系的残骸。



那所谓的暗物质飓风又和这些黑暗流团有什么关系呢?


什么是暗物质?



要了解这个问题,我们得先来简单认识下暗物质,在我们生活的世界里,目之所及的一切,包括各种星体,都是由普通的物质构成的。简单的说,比如原子、分子、电子等。它们都与光反应,所以我们看到的世界是有形的。



但暗物质是一种不与电磁力产生作用的物质,也就是不会吸收、反射或发出光。人类目前只能透过重力产生的效应得知暗物质的存在,而且已经发现宇宙中有大量暗物质的存在。



暗物质的名称是相对于可见物质而言的,这种不可见物质,并不一定是黑暗的,只是我们人类的眼睛和仪器无法直接看到它,现在关于它的图片全部都是构想图。



暗物质的本质是什么,它是由什么样的粒子构成的,它是如何形成和分布的,这些都是物理学和天文学中的重大未解问题。
既然暗物质看不见,那么最开始人类是怎么发现暗物质的呢?这得从上世纪二十年代开始说起。这一时期星系天文学刚刚兴起,人们开始认识到我们所在的银河系并不是宇宙的全部,在银河系之外还有众多其他的星系。



正如恒星会在引力的作用下聚集形成星系,星系之间也会在由于引力而结团形成更大的星系团结构。引力也就决定了它们的运动速度,根据引力科学家就使用三种主要的方法来测量星系的质量:时间参数法,丰度匹配法,和动力学法。



时间参数法测量两个星系相互靠近的速度,并用这些动力学信息来预测质量。丰度匹配法利用星系的光度和恒星形成率与质量的关系来估算质量。动力学法利用星系内部或外部的物质(如恒星、气体、卫星星系、引力透镜等)的运动来计算质量。



如果星系团中的大多数物质是发光的,那么这两种质量应当不相上下。在三十年代,天文学家ZwickySmith却发现了一件不可思议的事:某些星系团的光度质量实际上远小于其动力学质量。
也就是说,宇宙中发光物质或者说可见物质的总量可能要远少于不发光的物质。这些不发光的物质不参与电磁相互作用,没有任何电磁信号,人们只能通过其庞大的引力效应去感受它们,这就是暗物质最初的观测证据。


暗物质飓风向地球冲击?



所谓的暗物质飓风,顾名思义就是大量的暗物质汇聚高速流动的不可见,不可触洪流。很多文章都在说,我们冲进了银河系的黑暗流团,还引用了萨拉戈萨大学的Ciaran O'Hare及其同事的一篇科学文章。



但经过笔者的查证他们的说法是对文章的误读这篇文章并没有声称我们的地球已经冲进了银河系的黑暗流团,并且正在经历暗物质飓风。
文章只是说如果计算出的轨迹模型没有问题的话,这股所谓的暗物质飓风有可能经过我们的太阳系附近。作者估计,S1中的暗物质的密度约为10^-6 kg/m^3,远低于我们太阳系中普通物质的密度。



作者也没有说地球会以每秒500公里的速度与暗物质相撞。他们只是说暗物质会与我们太阳系中的一些原子相互作用,产生微小的闪光,这些闪光可以被未来的实验检测到。而且这些信号非常微弱,需要非常灵敏的WIMPs探测器来观察。



WIMPs是Weakly Interacting Massive Particles的缩写,它们是一类质量较大但与普通物质相互作用极为微弱的粒子。暗物质,通过引力的力量影响着宇宙的演变,但因为它不发出光线,所以我们无法直接观测到它。



WIMPs被认为是暗物质的有力候选者,因此科学家们设计了WIMPs探测器,希望通过WIMPs与普通物质的微弱相互作用来揭示暗物质的面纱。但是这类探测器的原理并不复杂。它们把特定的物质,如氙、氩、锗等,作为目标。



当WIMPs穿过这些物质并与其发生微弱碰撞时,会传递一些微小的能量给物质的原子核或电子,导致反冲或电离。这些微小的变化会产生可测量的信号,如光子、电子、热量等。通过精密的测量和分析这些信号,科学家们可以判断是否存在WIMPs,以及它们的性质、质量和运动状态等信息。
虽然原理简单,但是WIMPs探测并非易事。由于WIMPs与普通物质的相互作用概率极低,探测器需要使用大量的物质,并且需要长时间的观测。同时,各种可能的干扰背景噪音,如宇宙射线、放射性物质和热噪音,也需要被排除。



为了降低这些干扰,WIMPs探测器一般被安置在地下深处,使用纯净的材料,维持低温低压的环境,并采用多种技术来区分信号和噪音。





目前,全球范围内有许多WIMPs探测器正在运行或建设中,如XENON、LUX、我国的Panda X等。它们采用不同的探测物质、技术和位置,希望能够找到或限制WIMPs的存在,为解开暗物质之谜贡献一份力量。
拿我国的Panda X举例,在多数人的印象中四川大凉山是个较为封闭的地方,但我国的WIMPs探测器Panda X就在凉山锦屏地下实验室的深处,是世界上最大埋深、宇宙线本底最低的地下实验室。



Panda X探测器已经完成了三代实验,分别是Panda X-I(120公斤)、Panda X-II(580公斤)和Panda X-4T(3.7吨)。Panda X-II实验在2016年和2017年间取得了国际领先的对暗物质性质的限制,成果入选了科技导报十大科学进展和美国物理学会的亮点。



而Panda X-4T实验则于2020年11月开始运行,在2021年7月发布了首个暗物质搜寻结果,覆盖了之前未被探测过的暗物质与普通物质相互作用的参数空间,成为迄今为止对暗物质搜寻最成功的实验。
未来,Panda X实验还计划建设下一代多十吨级的实验,Panda X-xT。这一计划旨在成为最终的暗物质直接探测实验,并测试中微子是否是马约拉纳粒子的领先项目。通过不懈的努力,PandaX探测器正在为我们解开宇宙中最深层次的谜团提供关键线索。


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只看该作者 沙发  发表于: 02-14
银河系与“香肠星系”的碰撞和合并事件发生在大约80至100亿年前,这是一个遥远的过去事件,对地球上的生命和环境没有直接影响。然而,这次事件对银河系的结构和演化产生了深远的影响,包括形成了银河系中心的球状隆起和周围的恒星晕等重要特征。

至于暗物质飓风,这是一个比喻性的说法,指的是暗物质在银河系中的分布和运动。暗物质不与普通物质直接作用,因此,即使暗物质飓风存在于银河系中,也不会对地球和地球上的生命产生直接危害。然而,暗物质的研究对于科学家来说仍然是一个挑战,因为它不发光、不发射电磁辐射,也不与光子直接作用。科学家们正在努力寻找暗物质的直接证据,以便更好地理解宇宙的构成和演化。

我们来详细了解一下黑暗团流区、S1流、暗物质以及《银河吃香肠事件》之间的关系。

黑暗团流区是一个科学家通过观察银河系中恒星的运动发现的现象。这个现象表明,银河系中可能存在一个由暗物质组成的团状结构,这个结构对银河系中的恒星产生引力作用,使它们的速度发生变化。然而,这个黑暗团流区的具体性质和起源尚不清楚,科学家们正在进一步研究和探讨。

S1流是科学家们在研究银河系中的恒星运动时发现的一个恒星流。这个流中的恒星速度与周围恒星不一致,化学成分也有所不同。科学家们认为,这些恒星可能来自于一个被银河系引力撕裂的小星系,它们在银河系中的运动受到暗物质的作用。S1流的发现为研究银河系的结构和演化提供了新的线索。

暗物质是一种尚未被直接观测到的物质,它不发光、不发射电磁辐射,也不与光子和普通物质直接作用。然而,通过观察宇宙中的星系运动和宇宙大 尺度结构的分布,科学家们推断出暗物质的存在。暗物质被认为占据了宇宙物质能量的约85%,对宇宙的结构和演化起着关键作用。

《银河吃香肠事件》是指银河系与一个被称为“香肠星系”的矮星系的碰撞和合并事件。这次事件发生在大约80至100亿年前,对银河系的结构和演化产生了深远的影响。香肠星系的残骸形成了银河系中心的球状隆起和周围的恒星晕,这些都是银河系的重要特征。这个比喻性的说法形象地描述了银河系与香肠星系的碰撞过程。

总之,黑暗团流区、S1流、暗物质和《银河吃香肠事件》都是与银河系的结构和演化相关的现象。它们为我们了解宇宙的神秘面纱提供了新的线索和挑战。然而,这些现象的具体性质和起源仍需进一步研究和探索。
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