银河系正在解体？美科学家发现：银河系旋臂已发生“断裂”

在人类仰望星空之前，银河系就已经存在上百亿年，我们认识银河系整体结构的过程，也就是认识我们所处空间的位置。

从二十世纪初期开始天文学家们就知道太阳系处在距离银心大约2.6万光年的位置，后来逐渐认识到我们所处的旋臂是船底-人马臂的分叉猎户座旋臂的边缘，这里不会受到银心的辐射，也不至于被甩入茫茫的宇宙，也许这样的“温暖”日子将会持续到“永远”。

NASA科学家发现：银河系旋臂已发生“断裂”！

在银河系庇护下的日子即将被打破？当笔者看到这个新闻的第一反应就是这个！2021年7月21日，“天文学与天体物理学”期刊在线发表了一篇标题为“A high pitch angle structure in the Sagittarius Arm”（射手臂中的高俯仰角结构）的论文，揭示了一个惊人的事实，银河系中的旋臂似乎正在“断裂”。

人马旋臂已出现“断裂”迹象

银河系是一个扁平的盘状结构，如果按哈勃音叉的区分方式，应该是属于棒旋星系，也就是SBb结构，但它的结构明显要比SBb要丰富得多，所以在这些结构中是属于SBbc结构。

太阳系就处在银道面上，当天文学家观测银河时并不能看到一个上帝角度的棒旋结构，而是一条长长的发亮的带子，银河或者Milk Way的名字就是这么来的。

这也造成了我们认识银河系的极大偏差，最早赫歇尔在绘制银河系地图时就犯了这个错，把银河系画成了摊破了的大饼，但他的方法是对的，测量每颗恒星的距离，但当年不完善，很多变光或者恒星消光等因素都没有考虑在内，并且对恒星演化的过程也搞不清楚，因此距离完全不正确。

这个问题要到后期测量技术逐渐完善，对球状星团运动分析才判断出银河系银心的位置，逐渐从一条带子上的恒星位置测量后逐渐将其定位，银河系的旋臂结构才逐渐明朗起来。

人马座旋臂的异常究竟是怎么回事？

随着二十世纪末的欧空局依巴谷卫星和盖亚卫星的不懈努力，在测量了几十亿颗恒星的精确位置后，银河系最完整的3D结构模型逐渐显现出来，这个宏伟的工程用人工简直是无法想象的，感谢计算机技术和天文学的进步，让我们第一次看到了银河系真正的模样。

来自加州理工学院的天体物理学家们，从能穿透银道面尘埃的斯皮策红外空间望远镜取得的数据，分析了临近猎户座旋臂的船底-人马旋臂的上恒星的位置、运动方向等数据，结果发现一个惊人的事实，有一部分恒星正从这条旋臂上“逃离”。

在之前盖亚卫星恒星数据建立的银河系模型中，人马座臂形成了一个螺旋，其俯仰角约为12 度左右，但这部分恒星却特立独行，以非常明显的角度60°突出，就像一条断裂手臂的骨头正在戳出来。

或者说这部分恒星看上去不像是人马臂上的成员，它们正成群结队地远离这条旋臂，似乎人马臂会因此而“断裂”。

不过加州理工学院的天体物理学家、新论文的第一作者迈克尔库恩称，这可能只是旋臂上的一种比较特殊的结构，或者说是“毛刺”，在其他螺旋星系的旋臂上也发现了类似的结构，只是科学家一直未能确定银河系是否也有这样的结构，而现在确定了。

银河系这种大尺度结构下的还存在很多的不确定性，特别是因为我们身处银道面上，大量的尘埃阻挡了天文学家的观测，特别是在银河系的另一面（太阳系位置的对拓点），天文学家几乎就是两眼一抹黑。

银河系未来的结局会如何？真会解体吗？

当年科学家真的担心银河系会解体，因为他们发现银河系边缘的恒星的运动速度产生的“离心力”已经远超星系中心所能提供的引力，但银河系却并没有因此而解体，并且最终于1970年代末提出了暗物质的概念，暗物质提供的额外引力存在就像是星系的骨架，保证星系运行过程中不散架。

但比较好玩的是1998年有两个科学团队在观测遥远Ia型超新星时意外地发现了这些天体远离速度超过预期，也就是宇宙正在加速膨胀，从而发现了与暗物质性质相反的暗能量存在，它们之间相互产生斥力，会使宇宙膨胀加速，最终可能将星系撕裂、甚至最后撕裂到基本粒子。

这就是大撕裂的假说，但它可能会发生非常遥远的未来，至少从现在人类能“理解”的时间尺度上，银河系会和仙女星系碰撞而合并，大概会在30~40亿年后发生，可能大家会觉得这是件惊天动地的事件，但事实上只是一个静悄悄发生的故事，除了天空中的银河会改变样貌外，星座改变幅度可能都不大，不过要知道这个结果，大概是70亿年以后的事情了。

参考：

https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2021/07/aa41198-21/aa41198-21.html

https://scitechdaily.com/astronomers-discover-a-break-in-one-of-the-milky-ways-spiral-arms/