关于矮星系的新发现 改写银河系历史

文/萧路

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【大纪元2021年11月28日讯】矮星系是由数千至数十亿颗恒星组成的集合。几十年来,人们普遍认为银河系周围的矮星系是卫星星系,这意味着它们被束缚在我们银河系周围的轨道上,并且在数十亿年中一直是我们不变的伙伴。

现在,根据欧洲航天局盖亚卫星发布的数据,这些矮星系的运动已经以前所未有的精度计算出来。结果令人惊讶,这些矮星系是最近迁移进入银河系周围范围的。

巴黎天文台的弗朗索瓦‧哈默(François Hammer)领导的研究团队使用盖亚观测数据计算了银河系周围40个矮星系的运动。他们通过计算一组称为每个星系的三维速度的量来做到这一点,然后使用这些量来计算星系的轨道能量和角动量。

他们发现这些星系的运动速度比已知绕银河系运行的巨星和星团快得多,以至于它们还无法绕银河系运行,在那里与我们的星系及其内容的相互作用会削弱它们的轨道能量和角动量。

银河系过去曾吞噬过许多矮星系。例如,在80到100亿年前,一个名为盖亚—埃克斯拉德斯的矮星系被银河系吸收。它的恒星可以在盖亚数据中识别出来,因为它们具有偏心轨道和能量范围。

最近,也就是40亿到50亿年前,人马座矮星系被银河系捕获,目前正处于被撕成碎片和同化的过程中。它的恒星能量高于盖亚—埃克斯拉德斯的能量,表明它们受银河系影响的时间较短。

就新研究中的矮星系而言,它们代表了银河系周围的大多数矮星系,它们的能量更高。这表明它们只是在过去几十亿年才到达我们附近。

这一发现反映了关于大麦哲伦星云的发现,这是一个更大的矮星系,距离银河系如此之近,以至于从南半球的夜空中可以看到它的光辉。大麦哲伦星云也被认为是银河系的一个卫星星系,直到2000年代,天文学家测量了它的速度,发现它的速度太快而无法受到引力束缚。大麦哲伦星云不是长期的伙伴星系,而是第一次访问银河系。现在我们知道大多数矮星系也是如此。

那么这些新来的星系会进入轨道还是只是从银河系身边经过?“其中一些将被银河系捕获并成为卫星星系。”弗朗索瓦在一份声明中说。

但确定哪些会被捕获是困难的,因为这取决于银河系的确切质量。而这是一个天文学家难以真正准确计算的数量。估计值相差两倍。

矮星系能量的发现意义重大,因为它迫使我们重新评估矮星系本身的性质。

当矮星系绕轨道运行时,银河系的引力会试图将其撕裂。在物理学中,这被称为“潮汐力”。

“银河系是一个大星系,所以它的潮汐力非常巨大,很容易摧毁一个矮星系。”弗朗索瓦补充说。

换句话说,成为银河系的伙伴星系对矮星系来说很可能是宣判死刑。唯一可以抵抗我们银河系破坏性控制的是矮星系是否有大量的暗物质。暗物质是天文学家认为存在于宇宙中的神秘物质,可以提供额外的引力将单个星系聚集在一起。

因此,盖亚揭示大多数矮星系首次绕银河系运行的事实,意味着它们根本不需要包含任何暗物质,我们必须重新评估这些系统是否处于平衡状态或在被破坏的过程中。

“在很大程度上要感谢盖亚卫星,现在很明显银河系的历史远比天文学家之前了解的要多得多。通过调查这些诱人的线索,我们希望进一步梳理出我们银河系过去引人入胜的篇章。”欧洲航天局盖亚卫星科学家蒂莫‧普鲁斯蒂(Timo Prusti)在上述声明中说。

这项新研究的论文发表在11月24日的《天体物理期刊》上。

责任编辑:林妍 #

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