银河系的外围,南边比北边热。
2024年,德国和俄罗斯合作的X射线望远镜eROSITA测量了银河系周围那团巨大的热气体,天文学家称之为“气体晕”。数据显示,银河系南半球的气体晕比北半球热了大约12%。这层气体晕的温度本身就高达200万度,比太阳表面还热几百倍,12%的温差意味着南边比北边多出大约二三十万度。
对称性是宇宙的常态,这种偏差需要一个解释。
荷兰格罗宁根大学的团队找到了原因,而且这个原因出人意料地好懂。
银河系不是孤立的。在它的南侧下方,有一个叫做大麦哲伦云的卫星星系正从旁边经过。大麦哲伦云的质量足够大,它的引力在把银河系往自己这边拽。银河系的恒星盘正以每秒大约40公里的速度朝大麦哲伦云方向移动。整个银河系都在被拖着走。
这个运动产生了一个直接后果:银河系朝南运动时,南侧的气体晕首先迎面撞上去,被压缩了。
压缩气体会升温,这是初中就学过的物理知识。汽车发动机的气缸里,活塞压缩燃气混合物,气体温度骤升然后点燃。银河系南侧正在经历完全相同的过程,只不过活塞换成了一整个星系的运动,气缸换成了直径几十万光年的热气体晕。研究团队的计算机模拟显示,这种压缩效应会让南侧气体升温13%到20%,与eROSITA的实测数据吻合。
模拟还显示,这个温差不是一直存在的,而是在最近1亿年里逐渐拉大的。大麦哲伦云正处于最接近银河系的阶段,活塞效应正在加剧。
活塞模型还顺带解释了另一个长期困扰天文学家的不对称现象:银河系北侧能观测到的高速云远多于南侧。高速云是温度仅为周围气体百分之一的冷气团,以异常的速度穿行在气体晕中。南侧的气体被压缩后压力升高,冷气团更难在高压环境中形成和存活,所以南侧的高速云更少。一个机制,同时解释两个观测异常。
银河系气体晕的质量大约相当于1000亿个太阳,比银河系恒星盘里的全部物质加起来还多。这些热气体是银河系未来造星的原材料,恒星盘里的冷气体和恒星,包括太阳在内,都是从这团炽热的建材中冷凝出来的。
一个路过的邻居星系,仅凭引力就改变了这团原材料的温度分布,而驱动这一切的物理原理,跟一台汽车发动机里发生的事没有本质区别。
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图为南半球可见的大小麦哲伦云,图源:我拍的
信源:Royal Astronomical Society. “Galactic Warming: The ‘Car Engine-Like’ Effect Heating Our Milky Way.” Edited by Lisa Lock, Phys.org, 26 Mar. 2026 / Alexandru Oprea et al, Temperature asymmetry in the Milky Way's hot circumgalactic medium induced by the Magellanic Clouds, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2026). DOI: 10.1093/mnras/stag319. academic.oup.com/mnras/article … 47/4/stag319/8539669
