密度波理论:漩涡星系的形成机制,藏着宇宙一切现象的最本质规律( 十 )

林家翘在讲解螺旋密度波理论

林家翘指出旋涡结构并不是永远由同一批物质组成 。 它实质上是物质集中处低引力势区的波动状图案 。 恒星并不是永远停留在旋臂上 。 恒星按照近于圆形的轨道绕星系中心旋转 。 在运动过程中 , 恒星将进入 , 然后再走出旋臂 。 恒星进入旋臂后由于旋臂区恒星密集和引力场强而减慢速度 。 但另一方面 , 速度的减慢又使恒星挤在一起 , 密度增大 , 引力场加强 , 因此 , 一旦出现了旋臂图案 , 这种图案将自行维持 。

换句话说 , 旋臂由密度波波峰的迹线构成 。 波形图案并不与物质相联 , 而是以不同的角速度运动 。 相对运动速度平均约30千米/秒 。 正是这种运动维持了旋涡星系的规整外貌 , 也解决了固定物质旋臂因较差自转带来的缠绕困难 。

准稳态密度波理论预言的年老恒星旋臂和气体旋臂的位置偏移

而恒星进入旋臂引力势阱后 , 在那里停留一段时间再随轨道运动出来 。 星际气体在进入悬臂时受到突然压缩 , 可能触发恒星形成 , 林家翘的密度波理论成功地解释了明亮年轻恒星集中分布在悬臂上的现象 。

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