作业帮银河系中心为什么会在宇宙空间中运动
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/28 13:45:00
银河系中心为什么会在宇宙空间中运动
银河系中心为什么会在宇宙空间中运动
银河系中心为什么会在宇宙空间中运动
从宇宙学原理和微波背景辐射（3）的讨论中我们可以看到,对星系在宇宙空间相对于‘共动坐标系’‘本动’的成因,标准宇宙学模型并没有给出合理的解释.用牛顿的‘绝对惯性系’的理论,星系在宇宙空间的运动则很容易理解.下面我们讨论一下如何用牛顿力学理论来理解银河系中心在宇宙空间中的运动.在非官方的科学网（kexue.com）上有位网友在评论这个问题时提到：‘它应该是银河系绕更大星系中心转动时,银心在其更大星系坐标系中的运动.运动的方向指向银经266度,银纬29度,是由于这个更大星系在这个方向上的作用引力,对这个更大星系而言,银河系只是其构成星系之一,如同太阳系对之于银河系’.虽然这位网友不是专业人士,但他的看法我认为还是有合理的部分.银心之所以会有这个空间运动,我认为确实是由于银河系是位于一个有更大尺度的成团的结构中.这位网友把这个更大尺度的成团的结构称为‘更大星系’是不够专业的表示.在天文学中,银河系所处的更大尺度的成团结构是‘本星系群’.有天文学家认为,‘本星系群’又是更大尺度成团结构‘本超星系团’的一个成员.但‘本超星系团’具体包括的范围还没有统一的意见.‘运动的方向指向银经266度,银纬29度,是由于这个更大星系在这个方向上的作用引力’这个说法也不够专业和准确.‘本星系群’或者‘本超星系团’对银河系的引力,并不一定要和银心的空间运动方向一致.如同太阳系中我们的地球,虽然受到太阳的引力作用,但引力作用的方向和地球的运动方向并不一致.星系在更大尺度的成团结构中运动,这个现象在宇宙中是普遍存在的.后发星系团就是一个最明显的例子.在后发星系团中央一个很小的密集区中,就包含有1000个以上的成员星系,整个星系团的成员星系总数可能超过1万个.在上一世纪三十年代,Zwicky对后发星系团（Coma）的研究发现,星系团中成员星系的红移分布范围约从4000 km/s 到10000 km/s,星系团中心的红移约为6900 km/s .如果把这些成员星系的红移都看成是哈勃红移的结果,则这些成员星系将呈现出一个非常奇怪的空间分布,它如同一个人的手指头,同时这个手指头是指向我们地球上的观测者.对其它星系团这种现象同样存在.因此当时文献中有人把星系团中成员星系这样的空间分布戏称为God finger.星系的空间分布会呈现出God finger现象显然是不合理的.为了解释这一现象,Zwicky提出了在后发星系团中,各个成员星系都是在绕星系团中心高速运动,这些成员星系绕星系团中心的运动所产生的红移和它相对于观测者的距离无关,因此不能把观测到星系红移中这一部分用哈勃定律来解释.这些成员星系绕星系团中心运动的巨大速度,没有让后发星系团瓦解说明,在是星系团中存在有足够多的物质,这些物质的引力作用可以把成员星系束缚在这样一个确定的空间范围内.但Zwicky在后发星系团内无法观测到这些能够束缚住成员星系的物质,因此在早期文献中,Zwicky把这一部分找不到出处的质量称为missing mass.后来这个概念被演变成dark matter.这就是为什么现在天文学家公认,暗物质概念最早是由Zwicky提出的.由此可见,由于有比星系尺度更大的成团结构存在,星系在宇宙空间中相对于它们所属的那个成团结构中心,存在有相对运动是必然的现象.银河系中心存在有可观测到的空间运动表明,我们银河系也应当是位于一个更大尺度的成团结构中.只是目前我们还无法具体确定这个成团结构的中心和空间结构形态.因此我们现在还无法用其它天文观测来验证银河系中心运动的速度具.我们现在只知道,‘本星系群’大约是由40个星系组成.而‘本超星系团’的具体结构和范围还没有被严格地确定.由于‘本星系群’大约只有40个星系,它们的空间位置分布,自行,红移等参数应当可以比较容易被测定.如果能够正确地扣除红移中非多普勒效应成分,‘本星系群’的成员星系的空间运动速度分布可以被确定.