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收录时间:2019-07-06 09:29

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天文台第一次描绘出了银河系的一个伴星系

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  “人马座星流是由无数颗恒星构成的‘星带’,分布于人马座矮星系的前方和前方,就像这个星系向前吐出的火焰、在后遗留的尾巴。”李静通知科技日报记者。
 
  银河系和人马座矮星系可能都构成于100多亿年以前。该矮星系的初始质量约为银河系的非常之一,后来人马座矮星系“扑向”银河系,被银河系的引力捕获,成了伴星系。由于如今该矮星系位于人马座天区,因而被天文学家命名为人马座矮星系。
 
  该矮星系在掉落进银河系之前耗尽了气体,而恒星降生于气体之中,没有气体就没有构成恒星的根本资料,因而人马座矮星系无法再像银河系那样每隔一段时间便会有新的恒星降生。“从某种意义上说,它是个曾经死亡的星系。”刘超说。
 
  再后来,人马座矮星系被剥除了很多恒星并构成星流。普通以为它目前的主体质量只要原来的万分之一,往常与银河系相比,成了不折不扣的“小不点”。
 
  星流是如何构成的?“被潮汐力抻出来的。”李静说。
 
  当引力源对物体产生力的作用时,由于物体上各点到引力源间隔不等,所以遭到引力大小不同,从而产生引力差,对物体产生撕扯效果,这种引力差就是潮汐力。
 
  “小不点”星系牢牢地被银河系拽住,无法逃脱。其星系的外形也被银河系所产生的宏大潮汐力慢慢拉长,就像将面团拉成面条,抻长、拖尾,最终拉出的线条比银河系的直径还长。
 
  由于人马座矮星系不断在绕银河系转动,因而银河系抻拉出来的星流也大致沿着矮星系的轨道像丝带一样盘绕着银河系,如今曾经有两三圈之多。
 
  “这也能够看成是银河系‘进食’的过程。”刘超通知科技日报记者。
 
  人马座矮星系绕银河系的轨道是椭圆形的。当人马座矮星系远离银河系时,它暂时保全了本人,当它扑向银河系时,潮汐力先将矮星系“撕碎”,从矮星系靠近银河系的位置上“拽出”一些恒星,成为矮星系的“碎片”,掉落在矮星系运转的轨道上,构成一道星流。
 
  这些掉落的恒星失去了母星系的“维护”,逐步被银河系捕获,成了银河系的一份子。
 
  多国科学家共绘画像
 
  1994年,剑桥大学的天文学家伊巴塔、欧文和吉尔摩用施密特望远镜初次发现了这个比大、小麦哲伦星系还要近的小星系。早在16世纪,葡萄牙航海家麦哲伦便在环球飞行时初次对大、小麦哲伦星系做了准确描绘。
 
  “人马座矮星系间隔银河系中心约6万光年,处于银河系的盘面上。从地球上观测,它正好躲在银河系中心的后面,很容易被疏忽掉。”刘超指出,大、小麦哲伦星系虽远在十几万光年之外,但它们正益处于银盘下方,在南半球用肉眼就能分辨出来。
 
  2002年,伦斯勒理工学院的物理学家纽伯格等人用从美国斯隆数字巡天项目(SDSS)中得到的天文数据停止剖析,肯定了人马座矮星系左近存在波纹状的星流,似乎与人马座矮星系有着千丝万缕的联络。
 
  2003年,弗吉尼亚大学的马耶夫斯基采用红外波段观测,初次把整个人马座星流在天空的位置描画出来。3年后,英国剑桥大学的别洛库罗夫等人采用可见光波段观测发现了人马座星流有2条分支。
 
  尔后,天文学界开端大范围呈现相关研讨和报道,学者们竭尽全力去探寻几个关键问题——星流的产生、在三维空间中的形态等。
 
  
 
  李静、刘超等人此次的研讨便聚焦人马座星流的三维形态。
 
  “我们是初次较完善地重构了抢先和拖后星流中的恒星的三维形态。”李静表示,研讨人员从LAMOST数据中丈量了3万颗M巨星样本恒星的速度场,经过与盖亚空间望远镜的数据分离,在三维空间描画了人马座星流的空间轨道散布。以前“犹抱琵琶半遮面”的人马座星流愈加全面地展示在人们眼前。
 
  M巨星是恒星演化的最晚期阶段。为何选择M巨星作为“探针”?
 
  刘超指出,M巨星亮度较高,容易在浩瀚无垠的星空中选择出来。李静也表示,M巨星是探测银河系晕构造的十分好的天体。
 
  在李静看来,星流三维形态的研讨无论关于人马座矮星系还是银河系来说都意义特殊。该星流是2个星系共同作用的结果,星流中恒星的位置及运动轨迹可以复原银河系撕裂人马座矮星系时的力度,从而可以丈量出引力大小,由此推断银河系的质量等相关参数。
 
  研讨团队还肯定了人马座星流中最远的点,大约间隔太阳30万光年。不可思议,银河系的质量越大,星流就会被吸收得越“紧凑”,最远点间隔太阳就越近一些,反之,星流的最远点离太阳会远一些。
 
  “最远点的30万光年暗示着银河系的质量要比人们原先想象的质量小一些。”刘超通知科技日报记者,依照该研讨成果计算,银河系质量大约为9千亿倍的太阳质量。而此前学界通常以为,银河系质量大约为1万亿倍太阳质量,而依照该质量计算,星流的最远点间隔太阳20万光年左右。
 
  关于人马座矮星系,刘超以为,研讨三维空间轨道,可以更好地协助理论家模仿矮星系被银河系瓦解的过程,当样本量足够大时,还能够揣测人马座矮星系被撕裂之前的形态特征和降生来源。
 
  人马座矮星流可谓星系之间较为剧烈的兼并事情的产物,很多星系都是借助于同类手腕疾速长大。“星系作为宇宙的根本元素,研讨其生长规律亦是对宇宙演化过程的探究。”刘超说。
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