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银河系侧翻之谜被天文学家破解

来源:网络 编辑:小彩 更新:2026-10-16

## 我们的银河系曾被侧翻过来。

天文学家采用了一种巧妙的方法来确定这一现象。

艺术家对GaiaEnceladus星系碎片的想象图。

版权ESA(艺术家想象图和构图);Koppelman,Villalobos和Helmi(模拟),CCBYSA3.0IGO

一场发生在数十亿年前的剧烈星系碰撞,可能使银河系的盘面倾斜了超过90度——而这一现象的证据或许仍体现在其恒星的运动之中。

杜伦大学研究人员的这一发现,或许可以解释银河系长期存在的一个谜题:为何其周围的恒星晕旋转得如此缓慢。

该团队利用超级计算机模拟,研究了25个类似银河系的星系,追踪其数十亿年间的演化过程。

他们发现,那些自转速度最慢的星系盘中,同时具有两次显著特征:一次是重大且接近正对的碰撞合并事件,另一次则是其盘面发生超过90度的剧烈翻转。

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为什么我们的星系总是在遗忘过去的碰撞? 我们星系中有一大块物质消失了 有一片巨大的奇特物质片层环绕着我们的整个星系

盖亚图像中银河系的轨迹图,展示了40,000颗邻近恒星在未来40万年内在天空中的运动路径。

图片来源:A.布朗、S.乔丹、T.罗伊杰斯、X.卢里、E.马萨纳、T.普鲁斯蒂、A.莫伊蒂纽

艺术家对银河系——我们的MilkyWay银河的想象图,基于欧洲航天局盖亚空间望远镜的数据。

版权:欧洲航天局盖亚数据处理与分析委员会,斯蒂芬佩恩沃登纳尔

欧洲航天局盖亚任务的观测证据显示,部分恒星的轨道相较于银河系中其他恒星更为细长,这表明银河系很可能在久远的过去与一个矮星系发生过并合,并最终将其吸积。

我们已经知道,银河系过去曾与一个名为盖亚萨瑟安塞拉杜斯的星系发生过一次巨大的正面碰撞,达勒姆大学天体物理学博士生基里尔巴特拉科夫解释道。

盖亚恩克拉多斯星系残骸的艺术概念图。

版权所有:欧洲航天局(艺术概念图及合成图像);科佩尔曼、维拉洛博斯和赫尔米(数值模拟),知识共享署名相同方式共享3.0国际ZF间组织许可

他补充道:盘面翻转意味着银河系中的大多数恒星曾经沿着与今天截然不同的轨道运动——甚至可能包括我们自己的太阳,这意味着太阳系所处的这个看似‘稳定’的银河位置,在其整个生命周期中未必始终稳定。

艺术家对盖亚恩克拉多斯星系与银河系并合过程的构想图。

图中以黄色箭头标示了盖亚恩克拉多斯星系中恒星的位置与运动方向。

图片来源:欧洲航天局(艺术家构想与图像合成);科佩尔曼、维拉洛博斯与赫尔米(数值模拟);美国国家航空航天局欧洲航天局哈勃太空望远镜(星系图像)

团队强调,关于翻转的证据是一种推理,而不是直接观察到的现象。

但如果正确的话,它提供了一种新的方法来重建银河系早期的剧烈历史,并且由于盘面翻转并非在每个星系中都会发生,因此有助于理解重大并合事件如何塑造了我们的银河系以及类似星系。

盖亚任务未来可能提供更为精确的检验。

三星堆古蜀文明与AI碰撞,电影《三星堆:未来往事》全国上映

新京报讯 10月23日,国内首部AI超写实动画电影《三星堆:未来往事》正式上映,并发布终极预告及全新海报。

影片以闻名全球的三星堆文化为根基,历时两年匠心打磨,依托全新电影AI技术,将古蜀文明与未来世界融入完整的长篇叙事,构建了一个独一无二的科幻世界观,成为国内首部利用AI技术制作并获得国家电影局公映许可证的院线电影。

电影《三星堆:未来往事》全新海报。

10月22日下午,影片CINITY版本在北京CINITY影厅放映,并举办影片首映北京特别放映活动。

博纳影业集团行政总裁、影片出品人、总制片人蒋德富,影片监制、制片人曲吉小江以及该片的首席技术支持生数科技市场副总裁雪来出席活动,与现场三百余位观众展开深入交流与分享。

博纳影业集团行政总裁、影片出品人、总制片人蒋德富在映后交流中谈到,在坚持守正创新的路上,此次希望以三星堆古蜀文明与AI的碰撞作出新的探索与尝试,并分享了布局AI影视赛道的长期规划。

影片监制、制片人曲吉小江表示,三星堆文明是中华璀璨历史的重要组成部分。

她希望借助新科技手段,将中国传统历史文化的精髓记录好、传播好,让更多人感受中华文明的独特魅力。

生数科技市场副总裁雪来认为,当前正是AI技术蓬勃发展的关键阶段,能给电影市场带来更多创新和发展。

电影《三星堆:未来往事》主创团队合影。

博纳此前发布的AI电影《计划外:广寒行动》的导演兼编剧李天昂表示:“要让现代的科学技术服务于电影的内容创作。

”电影《守岛人》的摄影师梁明、影评人谭飞等认为对于中国电影行业来说,《三星堆:未来往事》是一次大胆的尝试与开拓。

据悉,影片由博越星纪蓝图(成都)影视科技有限公司、博越星际蓝图(上海)影视科技有限公司出品,由生数科技Vidu提供首席技术支持。

编辑 滕朝 校对 赵琳

量子信息+熵,能解释宇宙的演化吗

热力学第二定律,也许是物理里最根本的几条原理之一。

它说,一个系统的熵只会随时间增加,不会减少。

这也是唯一一条能指明"时间箭头"朝哪走的物理定律。

熵,说白了就是无序的程度:熵越低,结构越有序;熵越高,越散乱。

糖从浓处向淡处扩散、气体膨胀、咖啡放凉,背后都是熵在增加。

人们相信,宇宙的演化也遵循这条定律。

宇宙早年处于低熵状态,一路演化到高熵。

可就在这个过程中,宇宙造出了一些极其复杂的结构——星系就是代表。

星系的熵很低,却是在一个高熵的环境里形成的。

这看起来像是在违反第二定律。

这个存在已久的矛盾,正是物理学家金妮斯特拉·比安科尼想解决的难题。

引力、熵与量子信息的交织,是比安科尼理论的视觉主题(图片来源:Physics World) 在爱因斯坦的广义相对论里,有个叫"度规"的数学对象,描述时空是怎么弯曲的;物质沿着这条弯曲走,就表现成了引力。

而在量子力学里,"算符"是对量子态做变换的数学工具。

比安科尼的关键一步,就是把这个"度规"当成量子算符来用,用量子化的方式描述时空的几何。

这样一来,会冒出两个"度规":一个是"真实"的时空度规,一个是由物质和能量诱导出来的度规。

两者之间"差多少",用量子信息论里的一个量来度量,叫量子相对熵。

正是这两个几何之间的量子相对熵,决定了时空怎么演化——换句话说,它给出的运动方程,就是引力。

在低曲率极限下,这套方程能精确还原爱因斯坦的广义相对论。

可一旦超出这个极限,方程就得被一个叫"G场"的对象修正。

G场生出一个暗能量项,而且是动态的。

暗能量被认为是直接推动宇宙膨胀的东西;在标准广义相对论里,它由静态的宇宙学常数驱动。

现在冒出一个动态的暗能量项,就有了被实验检验的机会。

比安科尼又把这套理论用到了弗里德曼-罗伯逊-沃克(FRW)宇宙模型上。

这是广义相对论对宇宙行为的一级近似,假设宇宙各向同性、处处均匀、且在膨胀。

膨胀由宇宙的主导成分驱动——暗物质、普通物质,或辐射。

宇宙膨胀时,体积变大,总熵也跟着变大。

但正因为体积涨得更快,单位体积里的熵——也就是熵密度——反而随时间下降。

总熵在涨,局部熵密度却在降,这就给了星系、甚至生命这类低熵结构一个在膨胀宇宙里被造出来的机制。

那这算不算违反第二定律?比安科尼用非空的 FRW 宇宙算了一遍总熵:要把熵密度在整个时空区域上积分,而因为体积随时间变大,总熵成了时间的函数——膨胀的速度超过了熵密度衰减的速度。

所以对辐射主导和物质主导的宇宙,总熵依然随时间增加,第二定律照样成立,尽管局部熵密度在下降。

比安科尼强调,GfE 理论还很年轻,需要实验来验证。

但这项工作揭示了它内在的热力学本质,为经典引力与量子引力都打开了新路——把引力用"量子信息"和"熵"来表述,也许正是通向"量子化引力"这个百年难题的另一条路径。

引力,也许并不是什么神秘的基本力,而只是信息与熵的必然结果。

若真如此,宇宙为什么要演化、为什么能长出星系和生命,答案也许就藏在这条最普通的第二定律里。

来源:S. Jones, "Could quantum information theory explain universe evolution?" Physics World, 14 Sep 2026. 报道所引研究:G. Bianconi, Physical Review D.