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探索十大神秘宇宙之謎(5)

 更新時間:2013-04-08 12:34

  引力波以波動形式和有限速度傳播的引力場。按照廣義相對論,加速運動的質量會產生引力波。引力波引力波的主要性質是:它是橫波,在遠源處為平面波;有兩個獨立的偏振態;攜帶能量;在真空中以光速傳播等。引力波攜帶能量,應可被探測到。但引力波的強度很弱,而且,物質對引力波的吸收效率極低,直接探測引力波極為困難。曾有人宣稱在實驗室里探測到了引力波,但未得到公認。天文學家通過觀測雙星軌道參數的變化來間接驗證引力波的存在。例如,雙星體系公轉、中子星自轉、超新星爆發,及理論預言的黑洞的形成、碰撞和捕獲物質等過程,都能輻射較強的引力波。我們所預期在地球上可觀測到的最強引力波會來自很遠且古老的事件,在這事件中大量的能量發生劇烈移動(例子包括兩顆中子星的對撞,或兩個極重的黑洞對撞)。這樣的波動會造成地球上各處相對距離的變動,但這些變動的數量級應該頂多只有10^-21。以LIGO引力波偵測器的雙臂而言,這樣的變化小于一顆質子直徑的千分之一。這樣的案例應該可以指引出為什么偵測引力波是十分困難的。
  
探索十大神秘宇宙之謎

 行星吞食: 天文學家認為,大型螺旋星系通過“吞噬”附近的矮星系(只含有幾十億顆恒星)不斷生長壯大。矮星系是體積較小的衛星星系,它們被拖向饑餓的螺旋星系并在巨大的引力作用下被撕成碎片。在隨后的幾十億年時間內,矮星系降級為束狀和卷須狀結構,被稱之為“潮汐流”。再經過幾十億年時間,這些微弱的恒星流將被螺旋星系吞噬。
  
  自1997年以來,天文學家便在我們的銀河系和鄰近星系周圍,發現潮汐流以及其他與星系內狂暴的吞食事件有關的結構。此次最新觀測由馬克斯·普朗克天文學研究所的大衛·馬特奈茲-德爾加多領導,第一次證明更為遙遠的星系周圍同樣存在這些結構,進而有力地支持了“以大吃小”這一星系進化理論。馬特奈茲-德爾加多在一封電子郵件中表示:“這一過程對橢圓星系來說同樣非常重要。我們只研究本地宇宙內位于銀河系附近并且質量與之接近的螺旋星系,因此可以了解銀河系的形成。”

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