ALMA 觀測兩處孔雀形氣體雲,暗藏大、小麥哲倫雲曾暴力碰撞的證據

作者 | 發布日期 2019 年 11 月 15 日 14:35 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 follow us in feedly


面對遼闊空曠的宇宙,銀河系幸運地有大、小麥哲倫雲 2 個矮星系當鄰居。但鄰居當久了衝突也不會少,科學家最近就利用 ALMA 發現大、小麥哲倫雲曾大打一場的證據:留下像孔雀形狀的氣體雲,內部孕育了數個年齡相仿的新生巨大恆星。

大麥哲倫雲(LMC,也稱大麥哲倫星系)、小麥哲倫雲(SMC,也稱小麥哲倫星系)是兩個形狀不規則的矮星系,由於都圍繞著銀河系運轉,因此也被當成銀河系的衛星星系。

在宇宙中,星系間彼此的距離都很遠,偶爾有一些星系在移動途中跟其他星系發生擦撞,但要像銀河系跟大麥哲倫雲、小麥哲倫雲這樣當長久的鄰居就不可多得,雖然之前有研究指出,大麥哲倫雲也將在 20 億年後撞向銀河系,並且可能喚醒銀河系的超大質量黑洞人馬座 A*,屆時大麥哲倫雲是否還能維持星系形狀很難講。

先撇去鄰居未來的命運不講,大麥哲倫雲本身也存有豐富氣體和星際物質,且內部正在經歷明顯的恆星形成活動,原因可能是大麥哲倫雲受到銀河系潮汐力影響。科學家知道恆星形成自塌縮的分子雲,但大量物質如何堆積到一個小區域、形成質量比太陽質量大 10 倍以上的巨大恆星,科學家還不太了解。

於是最近兩個日本天文團隊,使用阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列(ALMA)仔細觀察了大麥哲倫雲內名為 N159 的恆星形成區域,受惠於 ALMA 的高解析度,研究人員獲得了 N159E-Papillon 雲N159W-South 雲兩個子區域非常詳細的圖像。

▲ 大哲倫雲的 N159 恆星形成區域。

科學家分析後發現了不尋常之處:這兩個雲雖然相距 150 光年,但結構看起來非常相似,都呈現扇形的氣體細絲向北延伸,中樞位於最南端,看起來就像孔雀開屏;此外,細絲結構中還有數顆新生巨大恆星,年齡也都相仿。

其中一篇新研究領導者、日本國立天文台研究員 Kazuki Tokuda 對此表示,星系之間相互作用為大質量恆星形成提供了理想環境,由於巨大引力拉扯,星系中的雲被攪拌並相互碰撞。

另一篇新研究領導者、名古屋大學天文學家 Yasuo Fukui 團隊曾在 2017 年發表一篇論文假設,2 億年前,大、小麥哲倫雲曾經相遇碰撞並引發大量氣體流動,現在新研究加以佐證理論,電腦模擬也表明兩個星系碰撞後,在短時間內形成了大量絲狀結構。

這些研究能幫助我們理解大質量星團的由來,以及星系相互作用對巨大恆星形成的重要性。兩篇新論文都發表在《天文物理期刊》(Astrophysical Journal)。

(圖片來源:ALMA

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