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銀河系正在和大麥哲倫星云進行大規模合并

2019-10-17  做好人好...

銀河系正在和大麥哲倫星云進行大規模合并

模擬顯示,左上方顯示白色暗物質,右下方顯示了大型麥哲倫星云狀星系,具有恒星和氣體,以及幾個較小的伴星

加利福尼亞大學河濱分校進行的研究表明,我們的星系正在與最大的衛星星系“大麥哲倫星云”進行大規模合并。

就像月亮繞地球旋轉,地球繞太陽旋轉一樣,星系相互繞行。

例如,有50多個衛星星系圍繞我們自己的銀河系運行。其中最大的是大麥哲倫星云(或稱LMC),這是一個大型矮星系,類似于南半球夜空中的微弱云。

銀河系正在和大麥哲倫星云進行大規模合并

南半球所見的銀河,大麥哲倫星云和小麥哲倫星云

大麥哲倫星云是銀河系的一個衛星星系,距離約為160000光年,直徑大約是銀河系的1/20,恒星數量約為1/10(大約是100億顆恒星)。雖然比大多數星系為大,但在討論銀河系的時候也會被當做矮星系。

由加州大學里河濱分校的科學家領導的天文研究發現,繞銀河系運行的幾個小型或“矮星”星系很可能是從大麥哲倫星云脫離出來的,包括數個超微弱的矮星,例如Carina和Fornax。

研究人員利用蓋亞太空望遠鏡收集的有關附近幾個星系運動的新數據,并將其與最新的宇宙學流體力學模擬進行對比,發現了這一大規模合并。

加州大學河濱分校的團隊使用了大麥哲倫星云在天空的位置以及諸如暗物質等物質的預測速度,發現至少有四個超微弱的矮星和兩個經典的矮星Carina和Fornax曾經是大麥哲倫星云的衛星。

研究人員報告稱,通過正在進行的合并過程,規模更大的銀河系利用其強大的引力場將大麥哲倫星云撕裂并偷走了這些衛星。

物理學和天文學助理教授勞拉·塞勒斯(Laura Sales)說:“這些研究結果是我們宇宙學模型的重要證實,該模型預測宇宙中的小矮星系也應被一群較小的微弱星系同伴所包圍。這是我們第一次能夠將結層次結構映射到這種微弱和超微弱的矮星。”

銀河系正在和大麥哲倫星云進行大規模合并

加州大學河濱分校物理學和天文學助理教授勞拉·塞勒斯(右)與她的研究生伊森·賈恩(左))

這些發現對大麥哲倫星云的總質量以及銀河系的形成都具有重要意義。

塞勒斯說:“如果直到最近才有那么多矮星與大麥哲倫星云相伴,那意味著10億年前銀河系衛星種群的性質完全不同,這將影響我們對最微弱的星系如何形成和演化的理解。”

研究結果發表在2019年11 月的《皇家天文學會月刊》上

矮星系是小型星系,包含數千到數十億顆恒星。研究人員使用了“現實環境中的反饋”項目中的計算機模擬,顯示出大麥哲倫星云和與其類似的星系擁有許多微小的矮星系,其中許多根本不包含恒星,只有暗物質,科學家認為這種物質占了宇宙質量的大部分。

該論文的第一作者,塞勒斯研究小組的研究生伊森·賈恩(Ethan Jahn)說:“大量的小矮星系似乎表明大麥哲倫星云的暗物質含量非常大,這意味著銀河系正在經歷其歷史上規模最大的合并,其伙伴大麥哲倫星云帶來了多達三分之一的合并。”

賈恩解釋說,大麥哲倫星云所擁有的微小矮星系的數量可能比天文學家先前估計的還要多,而且許多微小衛星云都沒有恒星。

他說:“小星系很難測量,實際上一些已知的超微弱矮星系可能與大麥哲倫星云有關。我們也有可能發現與大麥哲倫星云相關的新的超微弱矮星系。”

賈恩解釋說,矮星系可以是較大星系的衛星,也可以是“孤立的”星體,它們獨立存在,且獨立于任何較大天體。大麥哲倫星云以前是孤立的,但它是被銀河系的引力捕獲的,現在是它的衛星。

他說:“在被銀河系捕獲之前,大麥哲倫星云至少擁有七個自己的衛星星系,包括南部天空中的麥哲倫星云。”

接下來,研究小組將研究大麥哲倫星云大小星系的衛星如何形成恒星,以及它們與暗物質質量的關系。

賈恩說:“看看它們的形成方式是否與銀河系星系的衛星不同會很有趣。”

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