麥哲倫星雲,這兩個在南半球肉眼清晰可見的鄰近矮星系,是我們瞭解本星系群動力學和演化過程的關鍵。深入研究這兩個星系的外部區域能否幫助我們搞清楚它們複雜的交互歷史呢?
近距離觀測銀河系鄰居
雖然我們已經對大、小麥哲倫星雲進行了深入的研究,但是這兩個矮衛星星系總會給我們帶來新的發現,其中一個便是麥哲倫星流的起源。麥哲倫星流是麥哲倫星雲後拖著的一條中性氫氣體帶,橫跨50多萬光年。
起初,我們認為麥哲倫星流是麥哲倫星雲靠近銀河系時受到潮汐效應的影響產生的,但是精確的自行測算顯示,大、小麥哲倫星雲要麼是第一次從銀河系的旁邊經過,要麼是都在銀河系周圍長達40億光年以上的軌道上繞行,因此,麥哲倫星流一定是由這對星系之間的相互作用產生的。
大、小麥哲倫星雲之間的相互作用究竟持續了多久?這些相互作用又是如何影響這兩個星系呢?瞭解這兩個矮星系歷史的關鍵是繪製出它們邊緣上幾乎不受引力束縛的恆星,星系因另一星系的存在而發生扭曲的過程中,這些恆星可能會拖入到
潮汐流或者星系彎曲中。繪製星系邊緣
澳大利亞國立大學的道格爾·麥基(Dougal Mackey)和同事利用暗能量相機(DECam,暗能量巡天計劃的主力工具)拍攝到的可見近紅外光圖像,繪製出大、小麥哲倫星雲暗淡的邊緣。
儘管暗能量巡天計劃的目的是為了通過觀測超新星、弱引力透鏡和星系團,來更好地瞭解暗能量的本質,但是它的感應成像系統和廣域視野(直徑2.2度)非常適合用來探索鄰近星系暗淡的邊緣。
暗能量相機拍攝到的麥哲倫星雲圖像,探測到每平方角秒32級的表面亮度,這讓麥基和他的同事得以研究星族在這對星系外部區域上分佈的不同之處。
暗淡星光中呈現的結構
恆星密度圖譜中呈現出大、小麥哲倫星雲邊緣上明顯的恆星結構。儘管以往研究發現了大麥哲倫星雲邊緣上分離的子結構,但通過這項研究獲得的全景圖突顯出了結構間的內在聯繫。
其中一個重要發現是,小麥哲倫星雲的中年星族(15–40億年)明顯偏離古老星族(110億年以上),該結果表明麥哲倫星雲可能早在幾十億年前就已經存在著相互間的引力作用,這暗示著這兩個星系第一次經過銀河系。模擬未來模型可以為我們呈現出一個更為完整的大、小麥哲倫星雲交互圖像,幫助我們更好地瞭解銀河系鄰居的演化過程。
閱讀更多 銀河說 的文章