宇宙宇宙学的模型要改写？20万个星系的自转方向有偏向性意味着什么？ |银河|黑洞|地球|

宇宙中几乎一切事物都在旋转。行星绕其自转轴自旋，恒星围绕黑洞旋转，而星系作为巨大的螺旋形结构自转。但是宇宙作为一个整体情况又是怎样呢？

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天体结构旋转是因为一个被称为角动量的属性。角动量是质量和旋转的测量单位，它是一个守恒的物理属性。它有一个特点是当物质相互靠得越近，就会旋转得越快来维持角动量不变。你可以在花样滑冰运动员滑冰时见到这样的例子，他们跳起到半空中时会将手臂收紧，使手臂离身体更近。星系、恒星和行星都是从巨大的宇宙气体与尘埃云中形成的。随着引力造成这些云坍缩，就连最微小的旋转也被放大。因此它们都旋转是很自然的。
【宇宙宇宙学的模型要改写？20万个星系的自转方向有偏向性意味着什么？】

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但是在宇宙尺度上，事情就不一样了。一般认为宇宙是均匀和各向同性的。这意味着平均来说，物质应该是均匀分布的，而且宇宙的总角动量应该接近零。如果这是正确的，那么星系的旋转应该是随机的。你看向宇宙的任何区域，大约一半应该顺时针旋转，另一半逆时针旋转。

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宇宙尺度上星系自旋方向的偏差。图片：莱奥沙米尔布特
有一些证据表明星系自旋并不均匀。 2011年，一项关于15000个星系的研究发现，在自旋上存在一个不大的偏向性。由于样本量相对较小，该证据有些薄弱。但是本周一篇论文被发表在美国天文学会第236次会议上，论文展现了更强的偏向性。

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十分重要的一点是，需要注意这项工作还未经过同行评议，因此我们应该对结论保持谨慎。该研究分析了20万个星系，以及它们经测量的自旋。借助更大的样本量，该研究不仅发现了自旋上的偏向性，而且还发现了它的一些宇宙学属性。举例来说，这种偏向性似乎随着红移程度的提高而增强。在越来越大的尺度上，这种偏向性很难被忽视。

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宇宙微波背景中的冷点。图片：欧空局普朗克合作项目
这支持了所谓宇宙作为一个整体有自转轴的说法。有趣的是，宇宙的轴似乎和所谓的宇宙微波背景辐射的冷斑点是对齐的。虽然这很有趣，但我们或许不该赋予它太多意义。首先，数据并不支持一个简单的、单一的自转轴存在，就像行星或者恒星的那样。相反，偏向性有着更复杂的多极结构。
说了这么多，确实好像有什么奇怪的事情正在发生。虽然宇宙确实看起来大致上均匀和各向同性，但像这项一样的研究在暗示，这并不确切。虽然这可能看起来也不像什么大事，但是它对我们的宇宙学模型来说有着巨大的影响。

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相关知识
星系是一个由恒星、恒星遗迹、尘以及暗物质所组成引力约束系统。星系这个词语，起源于希腊语中的星河(γαλαξ?α?) ，字面意思是“银河” ，也就是指银河系。星系的大小范围从仅拥有几亿（108）恒星的矮星到拥有一百万亿（10^14）恒星的巨星不等，其中的每一个都围绕着其星系的质心运动。
按照视觉形态的不同，星系可以分成椭圆形星系，螺旋形星系或者不规则形星系。许多星系被认为在其中心处拥有特大质量黑洞。银河系中心的黑洞，被称为人马座A* ，其质量比太阳大四百万倍。到2016年3月为止， GN-z11是所观测到的最古老且最遥远的星系，其距离地球的共动距离是320亿光年，同时它被认为存在于大爆炸后的4亿年。