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邻里守望:赌场风云国语绘制银河系地图的任务揭示了卫星星系的什么

天文学与空间 2022-05-29 00:01:16

作者乔纳森·奥卡拉汉,来自《地平线》杂志,《地平线:欧盟研究与创新杂志》 研究人员正试图确定大麦哲伦云——我们最大的卫星星系——是否围绕银河系运行

信用:滑板者/维基媒体,根据CC BY-SA 3许可

0 我们的银河系在宇宙中并不孤单

围绕着我们的是无数的卫星星系,参与着一场持续的盛大舞蹈

但是这些邻近的星系是如何运行的,它们是如何与我们的星系相互作用的,它们的未来是什么? 为了找到答案,科学家们正在利用欧洲航天局(欧空局)盖亚空间天文台的大量新数据

这台望远镜于2013年发射,一直忙于绘制银河系内外超过10亿颗恒星的地图——其最新一批数据刚刚发布

12月3日,来自盖亚的第三批数据的第一部分——被称为盖亚早期数据发布3——被提供给科学家

它揭示了数据库中许多恒星的新位置和速度数据,其中一小部分在这些卫星星系中

利用这些新数据,包括对数亿颗恒星的更精确的测量,科学家们正计划以精细的细节探测我们的星系及其周围

这样,我们将比以往任何时候都更加了解我们的卫星星系

银河系至少有50到60个卫星星系,尽管确切的数字还不知道——有些太暗了,看不见

这些星系中人口最多的包含数十亿颗恒星,相比之下,我们所在的星系有数千亿颗,而人口最少的只有数百颗

它们的距离从26000光年到100万光年不等

飞机 虽然它们有不同的形状和大小,但大多数都有一个奇怪的特征

“许多卫星在一个平面上运动,类似于我们太阳系中行星围绕太阳运动的方式,”博士说

荷兰莱顿大学的马里乌斯·考顿

“这很令人费解,因为(根据目前的理论模型)我们会期望更多的随机运动

" 医生

考顿和他的团队将这一发现作为一个名为“舞动奇迹”的项目的一部分

利用盖亚前所未有的大量数据,他们已经能够监测这些卫星星系中恒星的运动,从而跟踪它们的整体运动

“盖亚的大部分数据是关于银河系中的恒星的,”博士说

考顿

“但你可以测量远至10万光年甚至更远的明亮恒星的运动

我们可以平均这些恒星的运动,并获得卫星星系的运动

" 这揭示了这些卫星星系的奇怪运动——并且它可以提供对银河系演化的洞察

“通常,星系是通过从外部吸积(聚集)物质而成长的,”博士说

考顿

“我们认为在我们自己的银河系中发生的事情是,物质不是球形增生,而是在一个平面上增生——包括卫星星系

如果是这样的话,银河系就是一个平面吸积的极端例子

“这可能会使银河系变得有点不寻常,因为其他星系被认为是球状增生的

暗物质 研究这些星系的运动也使得像Dr

考顿探测暗物质,特别是已知环绕我们星系的暗物质晕

我们卫星的非典型运动表明,暗物质晕与其说是球形的,不如说更像橄榄球,而且是扭曲的

“令人费解的是,在离我们银河系中心大约40,000到100,000光年的某个距离,光晕经历了突然的翻转,”博士说

考顿,这一特征可能再次意味着银河系是独一无二的,因为不到1%的星系被认为有这样的翻转

“这就像橄榄球相互叠加,但在某个时刻橄榄球会翻转90度,这是暗物质晕的一种扭曲

这是一个奇怪的特征,只发生在非常非常少的星系中

" 在未来,应该有可能使用盖亚数据比以前更详细地探测一些我们最微弱的卫星星系

“我们将对最微弱的卫星的运动进行更精确的测量,”博士说

考顿,对已知的这类星系的运动至少有十倍的改进

“这将有很大的不同

" 天文学家对两个卫星星系特别感兴趣,因为它们正在相互作用,并与我们的银河系相互作用

这些被称为小麦哲伦云和大麦哲伦云,或SMC和LMC,分别位于200,000光年和163,000光年之外

德国波茨坦莱布尼茨天体物理研究所的玛利亚-罗萨·希奥尼教授是一个名为“星系间”项目的领导者,该项目利用最大的卫星星系——洛克希德-马丁公司的星系间模型来了解更多关于星系行为的信息

(我们的)想法是利用这两个星系来了解星系之间的相互作用,”她说

它们离地球很近,这使得它们很容易成为研究的对象,甚至可以看到单个的恒星

通过 为了研究它们,教授

希奥尼和她的团队一直在分析每片云中恒星的数量和运动

目前,这两种云正以每秒320公里的速度远离银河系,这是最近在过去20亿年中以天文数字开始的一次近距离穿越的结束

然而,一个尚未回答的主要问题是,这是他们的第一次还是第二次传球

“看起来它们移动得太快了,不可能在一个固定的轨道上,所以我们认为它们刚刚第一次穿越了银河系,”教授说

希奥尼

“但也有其他人认为他们在第二次穿越,这意味着他们已经被束缚在银河系了

" 如果前者是真的,麦哲伦星云可能会继续远离——因此实际上可能不是卫星

为了找到答案,我们需要确切地知道它们的质量与银河系相比如何,以辨别是否有足够强的引力将它们带回来,盖亚的数据对于精确测量它们的质量至关重要

“如果银河系不是很大,那么麦哲伦星云感受到的引力就不是很强,”教授说

希奥尼

(但是)如果银河系的质量明显大于麦哲伦星云的质量,它们将会大大减速,从而保持更近的距离

" 教授

希奥尼还希望探索麦哲伦星云的年龄、它们的化学成分,甚至它们的结构——如果没有像盖亚这样的大规模数据集,这是不可能的

“盖亚允许我们在以前不可能的水平上做到这一点,”她说

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