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银河系到底有几个盘
（2008年02月19日 00:07:47）
来源：中国国家天文
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□作者: 赵君亮亚
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厚盘是怎样形成的
自厚盘发现以来，结合银河系的演化，天文学家提出了若干种不同的厚盘形成理论，如薄盘和厚盘依次形成的坍缩机制，银河系与伴星系交会或并合使银盘增厚，厚盘通过对物质的直接吸积而形成，薄盘天体的运动学扩散并生成厚盘等。所有这些理论可以分为两大类，即“先厚后薄”机制，以及与之相反的“先薄后厚”机制。
在上面提到的几种理论中，属于“先厚后薄”的是坍缩机制，其余几种都是“先薄后厚”机制。对此，人们的认识还没有取得完全的一致，因为往往一种机制能说明一些观测特征，但却不能解释另一些观测特征。
坍缩机制认为，厚盘和薄盘是银河系在演化过程的前后两个阶段中相继形成的两种结构：原星系云先是通过坍缩形成厚盘恒星，之后剩余的气体通过内落，进一步坍缩并形成薄盘。初始坍缩可以是一种快过程，也可能是一种受压力支撑的慢坍缩。在快坍缩机制中，形成厚盘的时间大约只有4亿年，薄盘在这之后开始生成，约需经历6亿年时间。慢坍缩机制认为银河系的形成大约需要几十亿年时间，在这过程中厚盘先生成，然后再生成薄盘。
随着星系并合现象的普遍发现，一种目前比较流行的观点认为，由于银河系与某个伴星系并合，早期形成的薄盘恒星因受到剧烈的引力扰动、扩散而形成厚盘。这里又有两种不同的途径，一种认为需要通过银河系与伴星系发生实际上的并合，另一种则强调并不一定要求伴星系直接落入银盘，银河系与伴星系的一次密近交会同样可以形成厚盘。
与剧烈的并合机制不同，物质的直接吸积是一个缓慢过程，而厚盘的形成便是吸积过程的产物。这种理论认为，银河系本身就是由许多比较小的成分通过某种随机方式形成的。首先形成银晕结构，过了几十亿年后才形成薄的气体盘。早期形成的薄恒星盘通过不断吸积小的伴星系而形成厚盘。
早在1950年代初就已发现，不同恒星之间在运动速度上的差异随着恒星年龄的增长而变大，这个过程称为恒星的运动学扩散。这里所谓的“扩散”是指原来在银道面附近作圆轨道运动的恒星，由于某种原因变为在与银道面斜交的椭圆轨道上运动。造成扩散的原因可能有银河系旋涡结构状的物质分布对恒星运动轨道的扰动，分子云对恒星运动的引力作用，大质量银晕天体(如球状星团)在运动过程中穿越银盘时对银盘恒星运动状态的影响等。这类运动学扩散的长期效应，使早期形成的薄盘中恒星各奔东西，最终形成现在所观测到的厚盘。
在上述各种厚盘形成理论中，人们比较倾向于“先薄后厚”的并合机制，以及可能还有“先厚后薄”的快坍缩机制。鉴于厚盘对银河系以至河外星系的结构和演化研究至关重要，有关盘结构的讨论已成为天体物理中的一个热点。就目前来看，有些问题还没有完全弄清楚。比如，不同星系中的厚盘是否会有不同的形成过程？一种以上的机制是否会在不同的程度上同时对厚盘的形成发挥作用？等等。
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文章作者:赵君亮亚
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