长久以来，太空迷们一直都在追问：我们太阳系所在的银河系到底有没有边界？近日，英国科学家的一项最新研究显示，银河系是有边界的，而且还算出了具体宽度——直径约为190万光年。此外，尽管银河系大部分质量由暗物质构成，但科学家们的模拟实验还发现，银河系边缘可能还存在着其他恒星。
通过这个研究，科学家们能够更加准确更加全面地估算出整个银河系的质量，以及还有多少个其他星系与银河系在广袤的宇宙中和谐共生着。山东商报·速豹新闻记者潘愈
暗物质光晕
银河系（Galaxy Milky Way）的边界比天文学家们最初想象的要大得多！最近的一项研究发现银河系的直径为190万光年（1光年约等于94600亿千米），其中大部分是由暗物质（dark matter）组成的。
银河系中间最亮的部分是呈薄煎饼状的螺旋结构的恒星盘，而恒星盘之外则是气体盘。恒星盘和气体盘是由恒星、黑洞、行星、卫星和其他恒星天体等组成的，直径有26万光年，但是这只是银河系总体积的一小部分。恒星盘和气体盘则由看不见的“暗物质光晕”（dark matter halo）包裹着，形成了一个巨大的暗物质球体，并延伸至很远的范围。由于这个暗物质光晕本身并不发光，所以，科学家们很难测量出银河系实际的直径数值。根据天文学家的说法，只能通过暗物质自身引力对其他物体所产生的影响，才能探测到暗物质，而不能直接观测到暗物质。
英国达勒姆大学（Durham University）的天文学家通过观察邻近的矮星系（dwarf galaxies ）的引力计算了我们银河系的真实大小。目前这项研究的相关论文在《皇家天文学会月报》（the Monthly Notices of the Royal Astronomical Soci-ety）上进行了刊发。
引力影响
暗物质被认为是维系星系的引力“粘合剂”，而宇宙中只有5%的物质是已知的，如原子和亚原子粒子。暗物质约占宇宙的27%，由于其本身不反射光，所以不容易被发现。通过望远镜不能直接观测到它，但天文学家知道它就在那里，因为它对我们能看到的其他物质产生了引力作用。欧洲航天局（ESA）表示，“在一个完全黑暗的房间里点燃火炬，你只会看到火炬所照亮的东西。但是这并不意味着被照亮的东西之外没有其他东西存在了。同样的，我们知道暗物质一直存在着，尽管我们从未直接观察到它。”科学家们对暗物质的存在相当肯定，暗物质对整个宇宙至关重要，但是大家并不知道暗物质长什么样子，也不知道具体在哪里可以找到它。
在根据可探测物质的引力影响下，观测到银河系外围的恒星移动速度比它们应该移动的速度要快之后，天文学家们意识到银河系被一个由暗物质组成的球体包围着。
一个由达勒姆大学天体物理学家阿里斯·迪森（Alis Dea-son）领导的研究小组开始研究这个不可见物质的球体到底从星盘边缘延伸了多远。“在对银河系光晕的许多分析中，它的外边界是一个基本的约束条件。”迪森在论文中写道，“通常选择是主观的，但正如我们所说，最好定义一个物理上的外缘。”“在这里，我们将暗物质分布的边界与可观测到的恒星晕和矮星系群联系起来。”研究小组以暗物质与周围物体相互作用的方式作为出发点，来观察是否有明显的速度下降。
速度下降
研究小组首先用计算机模拟创建了一个银河系大小星系的暗物质晕，并模拟与其他较小的星系并排出现的情况。他们创建了一个星系群的虚拟版本，这个星系群大约有980万光年，其中包括了银河系和仙女星系（Andromeda）。
仙女星系，是距离我们银河系最近的一个大星系邻居。由于银河系将在未来45亿年内与仙女星系发生碰撞，并且已经存在一些引力相互作用，所以仙女座星系成为研究小组的主要关注点。目前仙女星系距离银河系约250万光年，而且两者之间的距离正变得越来越近。
这些模拟使他们能够模拟出银河系暗物质晕的外观以及与其他物体的相互作用。模拟结果显示，在暗物质晕之外的径向速度（radial velocity）（即绕星系运动的物体的轨道速度）明显下降。
迪森研究团队将他们的模拟结果与附近矮星系的实际观测结果进行了比较，因为他们无法从内部观测到整个银河系。研究人员从其他星系的所得到的观测结果与此次的模拟结果相吻合，而且提供了径向速度突然下降的证明，通过这些使得研究人员能够计算出银河系的直径数值。
在矮星系中，这个边界有95万光年。他们把这个数字翻了一番，得到了环绕银河系的暗物质晕的直径，进而推算出了银河系的实际全直径——190万光年，误差不超过40万光年。而且，尽管银河系大部分质量由暗物质构成，但模拟显示，银河系边缘可能也存在其他恒星。
发现更多
迪森表示，由于计算直径并不是他们工作的主要重点，因此研究小组需要对这个数值进行更多的细化，因此可能会有所不同。研究小组表示，这些数值还可以用来寻找其他星系的边界，并确定星系之间的实际距离，“很有希望未来的数据能比我们现在得到的数据更为可靠和准确地测量银河系和附近其他星系的质量和边缘。”
该项研究在帮助天文学家弄清楚银河系质量的同时，还能有很多其他的重大收获。德克萨斯大学奥斯汀分校的天体物理学家迈克·博伊兰·科尔钦（Mike Boylan-Kolchin）就表示，天文学家还可以在银河系边界上寻找更多的流浪恒星。在这些遥远地方的恒星可能会更加暗淡，但在未来的观测中应该能够找到它们。
约翰·霍普金斯大学的天文学家罗斯玛丽·怀斯（Rosemary Wyse）表示，银河系体积越大，它的质量就越大，并且围绕它运行的流浪恒星就应该越多。到目前为止，大约有60个已知的流浪恒星，但是天文学家怀疑银河系周边还有更多的流浪恒星等待着被人类发现。
