哈勃發現麥哲倫星流的起源

原文標題：Hubble Finds Source of Magellanic Stream原文作者：Andrew Fox；Donna Weaver，Ray Villard；來自：哈勃官網； 發表時間：2013.8.8;翻譯：gohomeman1 審校：Linq （編譯版權所有，未經許可請勿轉載）2013.8.8：藉助美國宇航局（NASA）的 哈勃太空望遠鏡，天文學家已經解決了一個延續達40年之久的 麥哲倫星 流起源之謎。這個星 流是一條極長的 氣體帶，幾乎環繞銀河系 達半圈。

麥哲倫星 流的 示意圖，大圖下載：1.3MB，版權：NASA，ESA；研究者團隊，下同。大麥哲倫星 系 （LMC）、小麥哲倫星 系 （SMC）是銀河系 的 兩個伴星 系 ，位於該氣體流的 頭部。自從射電望遠鏡於二十世紀70年代現發現了麥哲倫星 流以來，天文學家一直想知道氣體流是否起源於兩個矮星 系 。現在，哈勃的 新觀測揭示，大部分的 氣體是20億年前從SMC剝離的 ，而新近剝離的 氣體來自LMC。由美國馬里蘭州巴爾的 摩市太空望遠鏡科研所（STScI）兼歐洲空間局（ESA）的 安德魯·J·福克斯（Andrew J. Fox）領銜的 天文學家團隊，藉助哈勃的 宇宙起源攝譜儀（COS），在麥哲倫星 流的 6個位置測量氣體流中氧、硫等重元素的 分布，由此追蹤氣體絲的 起源。COS觀測透過星 流的 遙遠類星 體的 輻射，由此確定氣體中元素對紫外線的 吸收。類星 體是極為遙遠的 活動星 系 的 明亮核心。Fox團隊發現，氣體流的 大部分區域，氧和硫的 含量很低，這與氣體帶形成於20億年前的 SMC（的 思路）相符。

射電（紅）和光學圖像的 疊加。大圖：2.6MB，版權：STScI，NRAO；LAB巡天團隊等。余令人驚訝的 是，在離LMC很近的 區域（題圖中的 「 Fairall 9」），團隊發現硫的 含量急劇上升。Fox介紹道：「我們發現氣體流中的 重元素含量始終很低；直到離麥哲倫星 系 很近的 區域，含量才上升。該區域的 元素成份與大麥哲倫星 系 的 極為相似，應該是最近才從LMC 扯離的 。」該發現出乎Fox團隊預料，因為計算機模型預言所有的 氣體流都來自SMC，它因引力弱於LMC而難以留住氣體。Fox繼續解說：「只有哈勃能測量這些元素丰度。因為我們需要測量的 所有吸收線都位於紫外波段，而地球大氣吸收紫外輻射，所有你不得不在太空實施這些觀測。」長期以來，天文學家一直在爭議大小麥哲倫星 系 是第一次接近銀河系 還是它們長期如此？Fox接著說明：「有趣的 是，銀河系 的 其餘伴星 系 ，都缺乏氣體。麥哲倫星 系 能保留它們的 氣體、並繼續形成恆星 的 原因，是因為它們的 質量相對（其他伴星 系 ）來說大很多。不過，隨著它們接近銀河系 ，就會感受到更強烈的 引力潮汐，並遭遇銀河系 外暈的 熾熱氣體，後者施加壓力給兩個星 系 。上述過程，結合麥哲倫星 系 自身間的 引力拔河效應，主導了氣體流的 形成。你看，隨著它們朝銀河系 前進，物質正從兩個星 系 中剝離。」

PDF插圖，哈勃COS獲得的 幾個參照點的 光譜圖的 一部分。最終，這些氣體流可能落入銀河系 盤面，為新一代恆星 提供原料。新鮮氣體的 注入是觸發星 系 恆星 誕生活動的 機制之一。天文學家希望了解這些隨機氣體的 起源，以便更詳細地知道星 系 是如何形成恆星 的 。Fox總結道：「我們希望了解，像銀河系 這樣的 大星 系 是如何剝離矮星 系 的 氣體並最終吞食氣體成為新一代恆星 的 。它貌似一幕插曲。與（從周圍環境中）緩慢吸積氣體流的 平滑過程不同，這個過程是偶發地吞下一大團氣體雲。現在，我們有了測試該突發過程的 機會——兩個矮星 系 正接近銀河系 。我們將展示它們是如何被扯下氣體並最終落入銀河系 的 。」團隊的 兩篇研究報告將發表在2013.8.1出版的 《天體物理學期刊》上，Fox是其中一篇的 首席作者，另一篇的 首席作者是德國波茨坦大學的 菲利普·里希特（Philipp Richter）。

麥哲倫星 流和銀河系 關係 的 立體示意圖。
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