天文学家首次在麦哲伦星云释放出的巨大气体流中探测到恒星,麦哲伦星云是环绕我们星系运行的两颗最亮的星系。
这些新发现的恒星是天文学家寻找了几十年才找到的,它们很年轻,这意味着它们是最近形成的,当时麦哲伦气体与银河系中的气体相撞。新生的恒星为了解古代宇宙中发生的过程提供了启示,当时富含气体的小星系碰撞在一起,形成了像银河系这样的巨型星系。南康涅狄格州立大学的天文学家达娜·卡塞蒂-迪内斯库说:“这是我们唯一可以非常详细地建模的星系相互作用。”她指出,其他星系之间的气体云碰撞距离较远,因此更难观察。“对于更遥远的相互作用系统,我们没有丰富的信息。”
大约有二十几个星系围绕我们运行,但只有麦哲伦星云如此明亮,以至于观星者可以用肉眼看到它们。 真正使这两个星系与众不同的是它们的活力:与所有其他银河系卫星不同,麦哲伦星云富含气体,这是星系用来创造新恒星的原材料。
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麦哲伦星云当然很近:大麦哲伦星云距离地球仅16万光年,而小麦哲伦星云距离地球20万光年,距离其伴星7.5万光年。当这两个星系围绕银河系运行时,它们可能也在相互环绕。
仔细观察麦哲伦星云会发现更多细节。在 1970 年代初期,射电天文学家发现一条长长的气体流,在它们围绕我们运行的轨道上拖在两个星系的后面。这种气体,被称为麦哲伦星流,主要由中性氢原子组成,它会发出 21 厘米长的无线电波。一个较短的气态成分引导着麦哲伦星云,因此被称为前导臂。从前导臂的顶端到麦哲伦星流的远端,这条气态链至少有 200 度长,跨越超过 50 万光年的空间。
就像月球抬升地球的海洋一样,大麦哲伦星云的引力将大部分气体从 小麦哲伦星云中拉了出来,后者对其内容的控制较弱。恒星也应该从麦哲伦星云中溢出。尽管麦哲伦星云之间存在恒星和气体,但从来没有人在这两个星流或前导臂中发现任何恒星。
直到现在。卡塞蒂-迪内斯库和她的同事利用在智利的拉斯坎帕纳斯天文台的 6.5 米沃尔特·巴德望远镜,在前导臂中发现了六颗发光的蓝色恒星。“它们是在原位形成的,”她说。“它们一定是,因为它们太年轻了——它们没有足够的时间从星云移动到它们现在的生命周期中的位置。”这六颗恒星中的五颗距离银河系中心大约 6 万光年,靠近我们星系恒星盘的边缘。
像大多数螺旋星系一样,银河系维持着一个巨大的氢气储库,围绕着它的恒星盘。因此,新生恒星可能起源于我们的星系。但是这些恒星与前导臂中气体的速度相同,这表明它们是在前导臂的气体撞击银河系的外气体盘时产生的,压缩了前导臂气体,直到它产生了恒星。天文学家在 4 月 1 日出版的《天体物理学杂志通讯》上报告了他们的发现。
“这是与前导臂相关的恒星的第一个可靠证据,”密歇根大学的戴维·尼德弗说,他正在进行自己的搜索。他对天文学家发现的第六颗、更遥远的恒星特别感兴趣。它位于距离银河系中心 13 万光年的地方——大约是其他恒星的两倍远——它在银河系恒星盘的边缘之外、广阔的外晕中闪耀。这颗恒星的光谱类型为 O6,对应的表面温度为 44,000 开尔文。这样一颗炽热的恒星燃烧明亮但很短暂;它仅在一两百万年前形成。“看起来那颗恒星一定是在光环中诞生的,”尼德弗说。
银河系的外晕虽然大多没有恒星,但拥有热的弥散气体,欢迎前导臂中坠落的气体。“这种物质正在穿过银河系的热晕,”卡塞蒂-迪内斯库说。她认为,麦哲伦气体撞击了热晕气体,受到挤压并形成了短寿命的恒星。
尽管这些恒星的诞生归功于来自麦哲伦星云的气体,但它们现在围绕着一位新的主人运行:银河系,它通过从其两颗最华丽的卫星中抓取气体并将其塑造成新的恒星,增强了其已有的巨大规模,这是一个我们的星系在古代时期发展成巨型星系时一定多次利用的过程。