宇宙简史上说太阳系绕银河系一圈要两亿年,但旋臂绕一圈要一亿年,咋不一样啊?如果周期不一样那银河系不就像纺锤一样绕到一起去了?

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7个答案
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这里要注意的是,旋臂环绕的周期和恒星绕行的周期不是一回事。不要把旋臂看作是环绕银河系的一组固定的恒星,旋臂其实是在银河系中传播的密度波!

这有点类似在空气中传播的声波,空气中的分子的运动速度和声波的传播速度是两回事。对于银河系中某一颗恒星来说,它就像一个空气中的分子一样,一段时间会处于压缩的波峰,而另一段时间则处于波谷。旋臂就是传播于银河系中的密度波的波峰。也就是说,一颗恒星会在一段时间内处于旋臂内,而下一段时间则会离开旋臂。而且,在银河系不同部位,恒星绕行速度和旋臂速度的大小关系也不同,靠近银心的地方恒星走得比旋臂快,远离银心的地方恒星走得比旋臂慢。可以想象在中间有一个特殊的位置,在某个半径上恒星的绕行速度和旋臂速度一样,这里的恒星要么一直处在旋臂中,要么一直在旋臂外,这个半径称为共转半径(corotation radius)。这一解释旋臂机制的理论称为密度波理论,也叫Lin-Shu理论,是华裔天文学家林家翘徐遐生提出的。

另外说一下,银河系内旋臂的周期具体是多少是有争议的,不知道这个一亿年的出处在哪里,但是应该不是最新的结果。旋臂周期的测量很困难,而且不同的旋臂可能有不同的周期,旋臂不同部位的周期也会不同。目前较普遍认为的银河系的共转半径应该是比太阳系到银心的距离大一点,也就是说其实太阳走得比旋臂结构快一些。

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我是来插图的雷锋。

这就是@MQQ 提到密度波,简单明了。

话说果壳歧视 .svg图像哎。非要转换成 .png才能上传。


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z1w1j帝都大学PhDing

2014-12-30 17:47

如果悬臂密度波的话,那就是相速和群速的差别了

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支持者: hqy23

我只想问,标题图片是怎么回事?p出来的?还是实验室可以模仿出类似银河的玩意?

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如果将太阳绕银河中心一圈为它的一年,那太阳年龄也不算大,而且它也活不了两百岁。

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linki海洋生物学硕士

2014-09-24 12:07

这里说的是差动旋转 (differential rotation)吧,地球和太阳自转的时候也有这种现象,太阳的自转速度随太阳纬度增加而减慢,即旋转速度在接近南北极地区时较少

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悬臂有不是固体的。。。难道没有较差自转么。。。所以悬臂的周期本来就是定义不出来的?

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