地球正被一股神秘力量拖曳着在时空中加速前进


要去哪里呢?

这张图片展示了天空中3000个随机选择的类星体因太阳系的加速而呈现出的视觉运动。每个类星体都有一个箭头标出其视运动的方向。这张图片中,我们可以感受到所有箭头都指向图片中部银河系中心附近的一个点,如同我们在飞船后方舷窗看到的那样。ESA / Gaia / DPAC
12月3日,欧空局的盖娅探测器公布了第三批高精度数据。在对这些数据进行了针对性处理并作可视化呈现之后,一个难得一见的奇妙景象出现在我们眼前:太阳系在时空中加速飞驰,遥远宇宙中星星点点的类星体,以前方的一个点为中心出发,向着四面八方后退,并向后方的一个点汇集。如同我们坐在加速的光速飞船上,通过前后舷窗看到的那样。
太阳系在加速飞驰,这必然会导致天体在天空中的位置发生可感的变化。但是由于这种变化很小,且受银河系复杂结构和变化影响,在实际观测中我们仍然很难体验到这种现象。
不过如果拥有极其精确的测量技术,和合适的参考点,我们还是能够感知到这种加速的。盖娅探测器拥有极高的观测精度,而遥远宇宙中的类星体可以成为理想的参考点。
类星体是遥远时空中的活跃星系核,因其中心黑洞吞噬大量物质,及与地球恰到好处的空间排列关系而显得极为明亮。由于类星体极其遥远,因此它们因相对运动而在天空中发生的位置变化,即使以极其严格的标准来衡量,也小到可以忽略不计。
德国德累斯顿大学的研究人员在盖娅的数据中选择了160万个类星体作为参考,清晰地展示了太阳系的加速运动如果投影到天空中,是如何导致类星体发生微小位移的。
检测结果表明太阳系的加速度大约是0.23纳米/秒2,与理论预测值十分接近。而这也是人类首次使用光学法对太阳系在银河引力场中的加速度进行检测。
盖娅探测器本质上是一位数星星的高手。它的10亿像素级相机,有能力以每小时300万颗的速度,逐一记录银河系内外上百亿天体的空间坐标、运动参数、视星等和表面温度等信息。其灵敏度可以感知月球表面物体几厘米的位移。
参考
Veröffentlichung des 3. Gaia-Katalogs am 3. Dezember 2020
https://tu-dresden.de/bu/umwelt/geo/ipg/astro/die-arbeitsgruppe/news/gaia-early-data-release-3
星空天文系头条号签约作者

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