星系邊緣的恆星誕生

來自另一個星系的氣體撞擊我們的星系,引發了明亮的新星的誕生,為銀河系增添了新的光彩

天文學家首次在麥哲倫星雲釋放出的巨大氣體流中探測到恆星,麥哲倫星雲是環繞我們星系執行的兩顆最亮的星系。

這些新發現的恆星是天文學家尋找了幾十年才找到的,它們很年輕,這意味著它們是最近形成的,當時麥哲倫氣體與銀河系中的氣體相撞。新生的恆星為了解古代宇宙中發生的過程提供了啟示,當時富含氣體的小星系碰撞在一起,形成了像銀河系這樣的巨型星系。南康涅狄格州立大學的天文學家達娜·卡塞蒂-迪內斯庫說:“這是我們唯一可以非常詳細地建模的星系相互作用。”她指出,其他星系之間的氣體雲碰撞距離較遠,因此更難觀察。“對於更遙遠的相互作用系統,我們沒有豐富的資訊。”

大約有二十幾個星系圍繞我們執行,但只有麥哲倫星雲如此明亮,以至於觀星者可以用肉眼看到它們。 真正使這兩個星系與眾不同的是它們的活力:與所有其他銀河系衛星不同,麥哲倫星雲富含氣體,這是星系用來創造新恆星的原材料。


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麥哲倫星雲當然很近:大麥哲倫星雲距離地球僅16萬光年,而小麥哲倫星雲距離地球20萬光年,距離其伴星7.5萬光年。當這兩個星系圍繞銀河系執行時,它們可能也在相互環繞。

仔細觀察麥哲倫星雲會發現更多細節。在 1970 年代初期,射電天文學家發現一條長長的氣體流,在它們圍繞我們執行的軌道上拖在兩個星系的後面。這種氣體,被稱為麥哲倫星流,主要由中性氫原子組成,它會發出 21 釐米長的無線電波。一個較短的氣態成分引導著麥哲倫星雲,因此被稱為前導臂。從前導臂的頂端到麥哲倫星流的遠端,這條氣態鏈至少有 200 度長,跨越超過 50 萬光年的空間。

就像月球抬升地球的海洋一樣,大麥哲倫星雲的引力將大部分氣體從 小麥哲倫星雲中拉了出來,後者對其內容的控制較弱。恆星也應該從麥哲倫星雲中溢位。儘管麥哲倫星雲之間存在恆星和氣體,但從來沒有人在這兩個星流或前導臂中發現任何恆星。

直到現在。卡塞蒂-迪內斯庫和她的同事利用在智利的拉斯坎帕納斯天文臺的 6.5 米沃爾特·巴德望遠鏡,在前導臂中發現了六顆發光的藍色恆星。“它們是在原位形成的,”她說。“它們一定是,因為它們太年輕了——它們沒有足夠的時間從星雲移動到它們現在的生命週期中的位置。”這六顆恆星中的五顆距離銀河系中心大約 6 萬光年,靠近我們星系恆星盤的邊緣。

大多數螺旋星系一樣,銀河系維持著一個巨大的氫氣儲庫,圍繞著它的恆星盤。因此,新生恆星可能起源於我們的星系。但是這些恆星與前導臂中氣體的速度相同,這表明它們是在前導臂的氣體撞擊銀河系的外氣體盤時產生的,壓縮了前導臂氣體,直到它產生了恆星。天文學家在 4 月 1 日出版的《天體物理學雜誌通訊》上報告了他們的發現

“這是與前導臂相關的恆星的第一個可靠證據,”密歇根大學的戴維·尼德弗說,他正在進行自己的搜尋。他對天文學家發現的第六顆、更遙遠的恆星特別感興趣。它位於距離銀河系中心 13 萬光年的地方——大約是其他恆星的兩倍遠——它在銀河系恆星盤的邊緣之外、廣闊的外暈中閃耀。這顆恆星的光譜型別為 O6,對應的表面溫度為 44,000 開爾文。這樣一顆熾熱的恆星燃燒明亮但很短暫;它僅在一兩百萬年前形成。“看起來那顆恆星一定是在光環中誕生的,”尼德弗說。

銀河系的外暈雖然大多沒有恆星,但擁有熱的彌散氣體,歡迎前導臂中墜落的氣體。“這種物質正在穿過銀河系的熱暈,”卡塞蒂-迪內斯庫說。她認為,麥哲倫氣體撞擊了熱暈氣體,受到擠壓並形成了短壽命的恆星。

儘管這些恆星的誕生歸功於來自麥哲倫星雲的氣體,但它們現在圍繞著一位新的主人執行:銀河系,它透過從其兩顆最華麗的衛星中抓取氣體並將其塑造成新的恆星,增強了其已有的巨大規模,這是一個我們的星系在古代時期發展成巨型星系時一定多次利用的過程。

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