由欧洲航天局拍摄 我们的银河系被大约五十个矮星系包围着
这些星系中的大多数只能通过望远镜识别,并以它们出现在天空中的星座命名(例如,德拉科、雕塑家或狮子座)
然而,两个最明显的矮星系被称为大麦哲伦云(LMC)和小麦哲伦云(SMC),它们很容易被肉眼看到
传统上,这些矮星系被认为是数十亿年来围绕银河系运行的卫星
然而现在,来自欧空局盖亚航天器的新数据显示,大多数矮星系第一次穿过银河系
这迫使天文学家重新考虑银河系的历史和它是如何形成的,以及矮星系本身的性质和组成
信用:欧空局/盖亚/DPAC,CC BY-SA 3
0 IGO 来自欧空局盖亚任务的数据正在重写我们银河系的历史
传统上被认为是银河系的卫星星系,现在被发现大多是我们银河系环境的新来者
矮星系是几千到几十亿颗恒星的集合
几十年来,人们普遍认为银河系周围的矮星系是卫星,这意味着它们被捕获在我们银河系的轨道上,并在数十亿年里一直是我们的忠实伙伴
现在,由于盖亚早期第三次数据发布的数据,这些矮星系的运动已经以前所未有的精度被计算出来,结果令人惊讶
法国巴黎科学与文学大学巴黎天文台的弗朗索瓦·哈默和来自欧洲和中国的同事利用盖亚数据计算了银河系周围40个矮星系的运动
他们通过计算一组被称为每个星系的三维速度的量,然后用这些量来计算星系的轨道能量和角动量(旋转动量)
他们发现,这些星系的移动速度比已知围绕银河系运行的巨星和星团要快得多
速度如此之快,以至于它们还不能在银河系的轨道上运行,在那里,与我们银河系及其内含物的相互作用会耗尽它们的轨道能量和角动量
我们的星系在过去已经吞噬了许多矮星系
例如,80-100亿年前,一个名为盖亚-恩克拉多斯的矮星系被银河系吸收
它的恒星可以在盖亚数据中被识别,因为它们拥有偏心的轨道和能量范围
最近,40-50亿年前,射手座矮星系被银河系捕获,目前正在被撕裂和同化的过程中
其恒星的能量高于盖亚-恩克拉多斯的能量,表明它们受银河系影响的时间较短
新研究中的矮星系代表了银河系周围的大多数矮星系,它们的能量更高
这有力地表明,它们只是在过去的几十亿年里才到达我们的附近
这一发现反映了大麦哲伦云(LMC)的情况,大麦哲伦云是一个更大的矮星系,离银河系如此之近,以至于在南半球的夜空中可以看到它的影子
LMC也被认为是银河系的一个卫星星系,直到21世纪,天文学家测量了它的速度,发现它的速度太快,以至于不受引力的限制
LMC不是一个同伴,而是第一次来访
现在我们知道大多数矮星系也是如此
那么,这些新来者是会进入轨道,还是只是从我们身边经过呢?弗朗索瓦说:“其中一些将被银河系捕获,并成为卫星。”
但是准确说出哪一个是困难的,因为这取决于银河系的确切质量,而这个量对于天文学家来说很难以任何真正的精度来计算
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
当一个矮星系绕轨道运行时,银河系的引力会试图将它撕裂
在物理学中,这被称为潮汐力
弗朗索瓦说:“银河系是一个大星系,所以它的潮汐力非常巨大,很容易在一两次穿越后摧毁一个矮星系。”
换句话说,成为银河系的伴侣对矮星系来说是一个死刑判决
唯一能抵抗我们银河系破坏性控制的是矮星是否有大量暗物质
暗物质是一种神秘的物质,天文学家认为它存在于宇宙中,提供额外的引力将各个星系聚集在一起
因此,在传统观点中,即银河系的矮星是已经在轨道上运行了数十亿年的卫星星系,人们认为它们必须由暗物质主导,以平衡银河系的潮汐力并保持它们的完整性
盖亚揭示了大多数矮星系第一次围绕银河系旋转的事实,这意味着它们不一定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,或者更确切地说是处于毁灭过程中
“在很大程度上要归功于盖亚,现在很明显,银河系的历史远比天文学家以前所理解的要传奇
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的迷人篇章,”欧空局盖亚项目科学家提莫·普鲁斯蒂说
来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!