隱藏在銀河系遙遠腹地,神秘的星系氣體流,其中究竟蘊藏著什么?

從銀河系外圍兩個微小星系中噴涌而出的氣體河中蘊藏著恒星。

(圖片來源:CfA / Melissa Weiss)

大麥哲倫云和小麥哲倫云是位于銀河系外圍的兩個矮星系。幾十年來,這條被稱為麥哲倫流的河流內部究竟有什么,一直困擾著天文學家。不過,現在一支研究小組首次在麥哲倫流的氣態云中找到了恒星。這一發現不僅有助于更好地了解氣流母星系的演化,還有助于更好地了解銀河系本身的物質分布。

哈佛史密森天體物理中心的天文學家們利用智利拉斯坎帕納斯天文臺的21 英尺(6.5 米)麥哲倫巴德望遠鏡發現了這些恒星。在航天局蓋亞太空望遠鏡繪制的詳細銀河系圖的幫助下,研究人員鎖定了位于銀河系最遠端、麥哲倫流方向的 200 顆恒星。

他們分析了這些恒星發出的光的光譜,發現其中13顆恒星的化學成分與麥哲倫云相吻合。測量結果還表明,這13顆恒星距離地球一定在15萬到40萬光年之間,大約是麥哲倫流的預期距離。

該星流最初是在 20 世紀 70 年代發現的,遍布南天的一個區域,相當于從地球上看到的 300 個滿月的大小。不過,盡管它非常巨大,還是需要一些靈敏的設備才能觀測到它。

天文學家們認為,構成該氣流的氣體是在銀河系引力的作用下從矮星系中撕裂出來的。新的觀測結果可能會揭示出更多關于該氣流的性質,并幫助科學家們了解它是如何與我們的銀河系相互作用的。科學家們說,從目前來看,天體流似乎有點墜入銀河系的感覺。

哈佛史密森天體物理中心(CfA)的天文學教授、這項研究的共同作者查理?康羅伊(Charlie Conroy)在一份聲明中表示:“有了這些結果和更多類似的結果,我們希望能更深入地了解麥哲倫流和麥哲倫云的形成,以及它們過去和未來與銀河系的相互作用。”

與麥哲倫流星不同,麥哲倫云自古以來就為人類所知,因為肉眼可以清晰地看到它們。然而,天文學家對這兩個星系的起源和歷史仍有許多疑問,它們似乎正在與銀河系發生碰撞。對麥哲倫流進行測繪和建模,將有助于天文學家加深對其來源星系的了解,據信麥哲倫流追溯了這些星系過去的軌跡。

“擁有麥哲倫流這樣一個巨大恒星流的好處在于,我們現在可以利用它進行大量天體物理研究,” CfA天文學和天體物理學博士生、該研究的第一作者維丹特?錢德拉(Vedant Chandra)在聲明中說道,"隨著我們的光譜勘測繼續進行,我們發現了更多的恒星,能看到銀河系外圍還將為我們帶來什么驚喜,我們感到十分高興。”

科學家們認為,隨著氫氣流中的氫氣落入銀河系,它為恒星的形成創造了合適的條件。通過分析數據,研究人員還發現,氫氣流的質量大約是他們想象的兩倍,這意味著被銀河系吞噬的氣體肯定比之前的計算結果要多得多。

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“麥哲倫流是銀河系恒星熱量的主要來源——它是我們的早餐、午餐和晚餐。”該研究的合著者、前CfA博士后、現卡內基天文臺(Carnegie Observatories)參謀科學家安娜?博納卡(Ana Bonaca)在聲明中說道,“我們對麥哲倫流的質量做了新的、更高的估計,銀河系最終可能會比最初想象的更重。”

科學家們在聲明中說,通過更好地限制流的質量和更好地了解麥哲倫云,天文學家將能夠更好地估計整個銀河系的質量分布。

科學家們說:“大部分質量是以暗物質的形式存在的——暗物質是一種鮮為人知的、具有引力的物質。”更好地測量銀河系在其遙遠腹地的質量,將有助于計算普通物質和暗物質的含量,從而限制后者的可能特性。

BY: Tereza Pultarova

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來源: 天文在線