外力正在撕裂小麥哲倫云。
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小麥哲倫云。 ESO / VISTA VMC
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大麥哲倫云。ESO / VMC Survey
銀河系的周邊并不安寧。最新研究顯示,圍繞銀河系運行的兩個小星系——大麥哲倫云和小麥哲倫云正在相互撕扯,且這種撕扯已導致小麥哲倫云失去平衡,開始解體。
大小麥哲倫云在像衛星一樣環繞銀河系運行。銀河系的引力是決定性的,它們最終將與之融為一體。但這對矮小的不規則星系之間也在相互作用——一條由星際氣體構成的橋連接彼此,新的恒星因引力的糾葛不斷地在這兩個星系內部產生——而最新研究結果顯示,它們之間的聯系遠不止于此。
來自德國波茨坦萊布尼茨天體物理學研究所(Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam)的科學家近日在《天文和天體物理學(Astronomy and Astrophysics)》雜志上刊文稱,針對大小麥哲倫云的VISTA紅外巡天數據顯示,小麥哲倫云正在引力的旋渦中逐漸解體。
人們發現,在減去星系的整體系統運動后,星系內恒星的殘余自行運動表明它們正在朝著東南和西北方向飛散,而非如此前人們以為的那樣僅集體環繞星系中心運行。
研究表明,小麥哲倫云正在相鄰星系引力的影響下擴張。研究人員在星系的東南和西北方向都觀測到了星群的擴張現象,且這種擴張與大麥哲倫云引力誘發的潮汐作用相吻合。研究人員甚至在星系的中心區域也探測到了同樣的效應。
星系內的恒星通常會沿著一個共同的方向旋轉。以前人們認為,盡管小麥哲倫云的自轉方式受隨機運動和星流干擾有其獨特之處,但總體上還是像一個旋轉的盤面。現在新的研究結果表明,情況好像完全不是這樣——其內部存在大規模的潮汐擴張現象。
研究人員稱,小麥哲倫云幾十億年來與大麥哲倫云反復靠近和遠離所帶來的引力擾動,使其內部恒星的運動方式不再以有序旋轉為主要特點。
觀測結果顯示,小麥哲倫云中的恒星正在以每秒17千米的速度向外擴張。在天文學中,這個數值并不大,但對于小麥哲倫云而言卻有重要意義。
小麥哲倫云是個矮星系,其質量相對較小——逃逸速度最低只有大約每秒60千米——與之相比,銀河系的逃逸速度最低大約有每秒550千米。因此雖然這些恒星現在尚未離去,但幾十億年后,它們可能會最終逃離小麥哲倫云,或導致星系變形。
研究顯示,小麥哲倫云的結構相當復雜。它的各部分受鄰近星系引力的影響,只能艱難地保持完整。它的自轉是不連貫的,且內部恒星在向外運動。
研究人員還發現,小麥哲倫云中不同族群的恒星運動方式存在差異。年齡較大的紅色巨星基本上都在向北運動——表明它們可能是在較早時期星系相互作用的過程中批量產生的。
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圖中用箭頭標出了小麥哲倫云中數百萬顆恒星的自行運動。小麥哲倫云是銀河系的衛星系。恒星向外運動表明它在擴張并終將被撕裂。而導致其擴張的主要原因和與之相鄰的星系——大麥哲倫云有關。ESO /VISTA VMC / AIP / S. Vijayasree
參考
The VMC survey. LV. The coherent expansion of the SMC
https://www.aanda.org/component/article?access=doi&doi=10.1051/0004-6361/202659431
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