20萬光年外,巨大氣體流環繞銀河系!質量是太陽的10億倍

天空之城 2020/09/15 檢舉 我要评论

和二十年前相比,銀河系在我們眼中的形象已經有了天翻地覆的變化。看似形狀規則的銀河系,其實還有著許多神奇的結構。

我們發現了銀河系比想像中大了一倍,也發現了銀河系兩側巨大的費米氣泡,還發現了銀河系邊緣的翹曲造型。除了這三個發現之外,還有一個非常值得注意,那就是在銀河系20萬光年之外,一個巨大的氣體流環繞在銀河系的周圍,那就是著名的 麥哲倫星流

早在1965年,科學家就在銀河系周圍發現了一些詭異的氣體雲,但是並沒有深入地描述它。到了1974年,有人將這些氣體雲和大小麥哲倫星系聯繫在了一起。我們知道,大小麥哲倫星系是兩個非常特殊的星系,它們是銀河系的衛星星系,在彼此圍繞著公轉的同時,還共同圍繞著銀河系公轉,並且極有可能在未來被銀河系吞併。這三個星系的引力在互相幹擾,並且銀河系對兩個衛星星系的影響更大。

有這些氣體雲十分靠近大小麥哲倫星系,並且化學結構也和後者相似,所以很多科學家相信,它就是從麥哲倫星系中被銀河系的引力拖出來的,因此也被命名為麥哲倫星流。

據觀測,麥哲倫星流和銀河系的平均距離大約是20萬光年,相當於銀河系的直徑。不過,最讓科學家震驚的是,這條麥哲倫星流的品質非常巨大,達到了太陽的10億倍。科學家非常困惑:如果它真的是從大小麥哲倫星系中脫離出來的話,為何會有這麼多質量從兩個星系中流出呢?

太空望遠鏡科學研究所的天文學家Andrew Fox介紹說:「這個星流已經困擾人類50多年了,對於它的來歷,我們始終沒有一個合理的解釋。真正值得興奮的是,我們現在已經十分接近答案了。」

的確如此,在此之前,科學家們能給出的最好解釋就是大小麥哲倫星系在靠近銀河系的引力范圍時,被銀河系的引力拖出了一部分物質,從而形成了麥哲倫星流。但是就像Fox所說的那樣,這個說法並沒有解決這個問題,因為它只能解釋其中10%質量的來源,至於剩下的大部分質量,就來歷不明了。

來自威斯康辛大學麥迪森分校的天文學家們多年以來對這個問題十分好奇,因此一直進行著這方面的研究。該校的天文學家Elena D'Onghia指出:他所在的團隊最近提出了一個新的理論,可以很好地解釋為何麥哲倫星流能有如此巨大的質量。

(圖片說明:銀河系銀暈)

他們建立的新模型顯示:這股氣流不需要來自於大小麥哲倫星系的內部,而是來自於它們的星系暈。和銀河系擁有銀暈一樣,其他的星系也普遍有這樣一個由巨大的氣體和等離子雲組成的結構,籠罩在整個星系的週邊。

威斯康辛大學麥迪森分校的天文學家Scott Lucchini領導的團隊在《自然》雜誌上發表的論文中指出:雖然體積和品質都比銀河系小得多,但是大小麥哲倫星系也足以擁有屬於自己的星系暈。這些溫暖的氣體光環圍繞在麥哲倫星系周圍,Lucchini等人的計算結果表明,氣體光環可以在極大程度上影響麥哲倫星流的形成方式。而麥哲倫星流的形成過程,可以說是非常的跌宕起伏。

Lucchini等人的類比結果顯示:麥哲倫星流的形成過程可以分為兩個階段:

第一階段:在幾十億年前,大小麥哲倫星系還沒有被銀河系的引力捕獲,只是彼此之間互相圍繞著運行。在此過程中,大麥哲倫星系從小麥哲倫星系中竊取了大量的物質,同時也損失了自己的一部分質量。據推測,這個過程一共持續了長達57億年的時間,最終結果是一個質量達到了太陽30億倍的物質形成了一個巨大的光環,圍繞在兩個星系周圍。

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