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我们所在的银河系，是一个拥有2000至4000亿颗恒星的庞大星系，其整体形状是一个扁平的盘状结构，其中分布着多条螺旋状的结构，它们呈现出从里向外旋卷的形态，天文学家被其称为旋臂。
阳就是位于一条被称为“猎户臂”的旋臂内侧边缘，根据天文学家的测算，太阳距离银河系中心约2.6万光年，它带领着太阳系中包括地球在内的众多天体，以大约每秒220公里的速度围绕着银河系中心公转，其公转周期的估计值为2.25亿至2.5亿年。 银河系有4条主要旋臂，“猎户臂”只是其中之一，其它的3条旋臂分别是“人马臂”、“英仙臂”和“天鹅臂”，在过去的很长一段时间里，天文学家都认为，这些旋臂是完整的，然而随着观测水平的不断提升，天文学家却发现，有一条银河系旋臂发生了断裂。 在对斯皮策太空望远镜和盖亚卫星传回的观测数据进行仔细分析后，天文学家发现，银河系的“人马臂”上有一部分恒星和气体云的运动状态与旋臂本身相差很大，进而形成了一个俯仰角约为60度的奇特结构，从整体上来看就是，“人马臂”发生了一定程度的断裂，而这个结构则是断裂后形成的突出部位。
这样的情况不免令人担心，银河系旋臂的断裂，是否意味着银河系正在解体？我们的地球还安全吗？要回答这些问题，我们可以先来了解一下星系的旋臂到底是怎么形成的。 星系的旋臂曾经被认为是由固定的物质构成的，但假如真是这样的话，就会遇到一个问题，即：在这种情况下，旋臂上接近星系中心的物质与边缘物质的旋转速度会存在着明显的差异，如此一来，要不了多久，旋臂就会随着星系的旋转而越卷越紧，进而变得与星系的其他部分难以区分。 这个问题也被称为“缠绕问题”，为了解决这个问题，天文学家提出了“密度波理论”。 该理论认为，当星系中的众多天体以及星际物质在围绕银河系中心的旋转时，它们的轨道不可能是一个完美的圆形，其旋转速度也不可能是绝对匀速，在这种情况下，星系不同的区域就会不可避免地出现密度差异，而密度差异一旦出现，那么在引力的作用下，高密度区域中的物质就会趋向于更密集，而低密度区域中的物质则会趋向于更稀疏。
随着星系整体上的旋转，星系物质就会形成一种有些区域密集、有些区域稀疏、长轴不断旋进的椭圆，这就被称为“密度波”，其物质密集区域可称为“波峰”，物质稀疏区域可称为“波谷”，当银河系中的众多天体以及星际物质在“密度波”中运动时，“波峰”处就可以造成类似堵车的效果，进而形成旋臂结构。 也就是说，星系的旋臂本质上其实是构成星系的物质在星系盘中形成的“密度波”，星系中的众多天体以及星际物质会在其中“进进出出”，只不过在旋臂的引力作用下，它们在“进去”的时候，速度会增加，而“出来”的时候，速度则会减慢，如此一来，旋臂中就总是聚集了大量的恒星。
（↑星系旋臂的简化模型） 由此可知，银河系中的众多天体以及星际物质只是在旋臂中运动，而不是与旋臂绑定在一起，因此旋臂的形状和位置可以较长时间地保持相对不变，这样就解决了“缠绕问题”。 由于“密度波理论”与观测事实基本相符，因此该理论得到了科学界的普遍认同，据此我们也可以清楚地看到，银河系的旋臂并不是银河系的支撑结构，所以银河系旋臂出现断裂，并不意味着银河系正在解体。 天文学家认为，星系的旋臂并不是一成不变的，在恒星和星际物质的自引力、气体的压力、磁场的作用、恒星的形成和演化、星系间的引力相互作用等等因素的影响下，旋臂就可能被扭曲和拉伸，甚至还会出现断裂和重叠的现象，所以此次发现的“人马臂”的断裂，其实只是银河系的一种自然的演化过程，我们不必为此担心。
至于地球的安全，我们就更不用担心了，因为地球距离“人马臂”的断裂区域有好几千光年，如此遥远的距离使得该区域中的那些恒星和气体云根本就不会对地球造成任何影响，实际上，地球的安全主要取决于太阳系内部的环境，例如太阳的活动、行星的运行轨道、小天体的碰撞等等，而根据已知的观测数据，在未来很长的一段时间之内，地球都是安全的。 |
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