#星系#为什么漩涡星系的旋臂不会发生缠绕？看看天文学家怎么说( 二 )
你注意到沿着旋臂一路点缀的粉色斑点了吗？这些斑点出现在新恒星形成的活跃区域；粉色信号其实是在656.3纳米的波长上发射的过量光 。当炽热的新星明亮地燃烧着 ， 这时的它们已能够电离气态物质 ， 然后电子和质子重新结合形成新的氢原子 ， 这些新形成的氢原子发出某些特定频率的光 ， 其中就包含能产生粉色区域的波长 。
这向我们表明 ， 旋臂形成于星系中物质高密度集中的区域 ， 而随着时间的推移 ， 恒星可以随意运动于旋臂内外 。
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图源：美国航天局
解释这一现象的理论自1964年就存在 ， 被称作密度波理论 。密度波理论认为不论何时 ， 旋臂似乎停在相同的位置 ， 就像交通堵塞时的车辆会停在同一位置一样 。即使单个物体（旋臂中的恒星；车流中的车辆）能自由移动 ， 但在任意给定时间内 ， 拥堵车流中的车辆总数保持恒定 。这样以来 ， 随着时间的推移 ， 密集模式仍保持自身不变 。
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图源：欧洲航空局
这背后的物理学原理很简单：不同半径的恒星产生不同强度的引力 ， 这些引力用来维持漩涡星系的螺旋形状 。换句话说 ， 如果你在一个气体密度过大的区域 ， 并让你的“磁盘”转起来 ， 你会得到一系列恒星形成的原始区域：原始旋臂 。而当星系随着时间不断进化 ， 这些旋臂--包括过密区--都是通过引力作用维持其形状的 。
值得注意的是引力的作用效果很好 ， 无论你所在星系周围的巨大光环是否存在暗物质（下图右侧） ， 或者根本没有（下图 ， 左侧） 。
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图源：维基百科 共享用户因格·伯格 ， 在福布斯网站观看动图 。
格雷格 ， 即使你所提出的假设有所缺陷 ， 但由于星系中的外围恒星运动速度和内侧恒星一样快（物理速度上的） ， 所以无论星系的年龄有多大 ， 旋臂也不会发生缠绕 ， 这是由星系本身的物理因素决定的 。就好比堵车 ， 在任何给定的时间内 ， 位于旋臂中的恒星 ， 大气和尘埃肯定要比街道上的汽车更多 ， 但一旦它们再次共同向外移动 ， 它们仍能在彼此之间找到合适的距离 ， 正如我们的太阳所经历的一样 。
所以 ， 格雷格 ， 请尽快联系我并附加上你的地址 ， 因为你刚刚赢得了2016年的太空日历！为你所赢得的胜利机会 ， 向伊桑提出你的下一个问题或建议吧；今年剩余时间中的被选中的提问者都将是赢家 。
作者: startswithabang
FY: 仙人胖胖
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