研究：宇宙中所有的盘状星系都以相同的周期旋转

无论大小和质量如何，宇宙中的所有盘状星系都在大约10亿年的时间内绕其轴旋转了一圈。 这个结论是由西澳大利亚大学国际射电天文学研究中心（ICRAR）的一组天体物理学家得出的。 正如在新闻稿中关于发现结果的文章中所写，从这个意义上讲，可以将磁盘星系与空间时钟进行比较。

盘状星系包括双凸透镜和螺旋星系，例如我们的银河系或附近的仙女座星系。

根据现代标准宇宙学模型CDM（冷暗物质），银河晕（银河系的晕-球形不可见成分，包括暗物质并包含整个银河系的主体）和磁盘（可见部分）的主要结构和动力学特性服从简单病毒比例。 这些属性通常定义为半径。 $$$R$转速 $$$V$和质量 $$$M$。 或者，作为选择，亮度 $$$L$作为大众的代理。 光环的病毒平衡被认为是 $$$V$到 $$$R$和 $$$M ^ {1 \ over 3}$。 当然，不是直接观察到暗物质，但是，通过重子的性质可以观察到尺度关系，尽管这些关系的幂定律中的指数并不完全对应于光晕模型。

在实践中，通常最经常使用速度和亮度的比例比，通常称为Tully-Fisher依赖关系 。 这是根据经验得出的旋涡星系的质量（亮度）与其旋转速度之间的关系。 重子物理学非常复杂，它考虑了许多可能影响和扭曲所有尺度关系的因素。 例如，星系的活动核心可以重新分布重子，并且在此过程中将暗物质拖到重子的分布中，因此上述所有关系都被扭曲了。

尽管经常提到转速与亮度的比率，但是到目前为止，转速与半径的比率尚未引起太多关注。 也许在这里，由于难以在径向刻度上测量半径而使情况变得复杂。

在一项新的工作中，科学家曾经测量过 $$$R$并非像以前的作品那样是径向比例，而是星系的外半径-并表明在这种情况下几乎存在线性关系 $$$Rv$。

圆形旋转速度与所有观测到的星系的半径有关，半径大小和圆形旋转速度相差30倍：从矮小的不规则星系到巨型螺旋星系。


半径和圆周速度的对数比例

换句话说，所有磁盘星系实际上都像时钟一样运转，如果沿其磁盘的边缘测量，则大约旋转了十亿年。

西方大学的Gerhardt Meurer教授说：“在星系中找到这种模式有助于您更好地了解它们旋转的机理-您不会找到快速旋转的密集星系，而另一个大小相同但密度较小的星系旋转得更慢。”澳洲



的确，研究人员保留意见，即为了确认这一普遍定律，应在更广泛的一组盘状星系上进行测量，以完全消除选择中的偏差。

此外，科学家指出，在银河系盘的外边界上，不仅有密集的年轻恒星和星际气体簇，而且还有大量混合有年轻和星际气体的年长得多的恒星。 银河盘的边界相当清晰。 了解了旋转速度，您可以计算半径并快速检测到该边界。

这项科学工作的作者说，在期待已久的平方公里阵列（SKA）射电望远镜投入使用后，他们将可以使用大量有关银河系的数据。 然后在哪里寻找星系的边界的精确技巧将有助于处理大量信息。

该科研成果于2018年3月9日发表在《皇家天文学会月刊》 （doi：10.1093 / mnras / sty275， pdf ）上。