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科学家确定了天然气大规模流动的来源

发布于:2018-05-14   

银河系以及大小麦哲伦星云(底部)通过南非南部非洲大望远镜(SALT)上空的夜空。照片:杰夫米勒

一道长达30万光年的天然气云在银河系周围拱起,远离两个环绕我们自己的矮星系。几十年来,天文学家一直想知道两个星系中的哪一个,大麦哲伦云和小麦哲伦云,是两个星系在重力作用下被驱逐的气体的来源。这个答案将有助于天文学家理解包括银河系在内的星系如何随时间形成和变化。

与太空望远镜科学研究所和其他机构的同事们一起,威斯康辛大学麦迪逊分校的天文学家们使用哈勃太空望远镜分析了天然气流。通过识别天然气的化学组成,被称为麦哲伦溪流的主导臂,研究人员确定一个分支来自小麦哲伦云。

结果显示,大麦哲伦星云正与其较小的合作伙伴一起赢得引力拔河,并将帮助完善控制矮星系运动的复杂轨道模型。

“我们仍然不知道银河系是如何形成的,”UW-Madison天文学教授Elena D'Onghia说,他是2月21日发表在“天体物理学杂志”上的新报告的合着者。 “我们有这么多的气体坐在银河系周围,我们仍然不知道它的起源。知道它来自何处有助于我们理解星系如何形成,包括我们的银河系。“

麦哲伦溪流与领导力臂的图像,从大麦哲伦星云(LMC)和小麦哲伦星云(SMC)系统中掠去的一团气体。目前研究中用于分析领导臂的类星体被标记为A-C。太空望远镜科学研究所

从南半球裸眼可见,麦哲伦云似乎是他们绕行的银河系的模糊分枝。在20世纪70年代,他们被认定为物质的巨大来源 - 包括领导臂的麦哲伦溪流 - 可以看到包围银河系盘。在发现之后,威斯康星大学麦迪逊分校的天文学名誉教授布莱尔萨维奇数十年来一直致力于了解银河系周围的气体复合体,包括麦哲伦流。他在UW-Madison的培训期间招募了几位年轻的研究人员来解决这个问题。

这个新报告的共同作者之一是Savage以前的六个人,其中许多人已经搬到其他机构。

“他确实是这一切发生在威斯康星州的核心原因,”威斯康星大学麦迪逊天文系的高级科学家Bart Wakker说,他在20世纪90年代来到麦迪逊与Savage一起研究星际和星系间媒介。

“有一个问题:天然气是来自大麦哲伦云还是小麦哲伦云?乍看之下,它看起来像追溯到大麦哲伦星云,“巴尔的摩太空望远镜科学研究所的安德鲁福克斯解释道,他是前Savage研究生和该研究的主要作者。 “但我们以不同的方式处理了这个问题,他问道:领导者手臂是由什么组成的?它是否具有大麦哲伦云的组成或小麦哲伦云的组成?“

为了掌握领导臂的化学成分,研究人员确定了位于气体流后面的四个类星体 - 超亮星系中心。随着哈勃太空望远镜,他们收集来自类星体的紫外光,并通过导引臂进行过滤。该团队利用无线电数据将紫外线数据与氢气测量数据相结合,该数据显示了Small的大量的氧和硫特征,而不是大麦哲伦云。

这种化学结构的相似性表明,领导者小组可能在10亿年前就已经从小麦哲伦云中引力剥离了。先前的结果似乎表明,主导臂来自大麦哲伦云,这表明星系大小的气体流可能具有复杂的起源。

研究人员指出,这项新的工作留下了一些关于矮星系命运和他们抛弃的问题的疑问。

Wakker说:“这项工作的重点是要了解当麦哲伦云开始与银河系合并时,以及云层中的气体如何与来自银河系的气体混合时发生的事情。 “我们真的只是在了解这个过程的开始阶段。”

出版物:Andrew J. Fox等人,“麦哲伦流主导臂中的化学丰度”,ApJ,2018年; DOI:10.3847 / 1538-4357 / aaa9bb

资料来源:威斯康星大学麦迪逊分校Eric Hamilton

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