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藏在银河系背后的“大家伙”

2018-11-20 09:18来源:中国科学报

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  隐藏在银河系远端的“唧筒座2”(左上)。图片来源:G. TORREALBA

  有一个隐形的“大家伙”环绕银河系运转。天文学家发现了一个名为“唧筒座2”、大小为银河系1/3的矮星系。其和银河系最大伴星系——大麦哲伦星云一样大,但此前一直未被观测到,因为它的亮度只有大麦哲伦星云的万分之一。这样一个奇特的“怪兽”向银河系和暗物质形成模型发起了挑战。暗物质是帮助将星系聚集在一起的看不见的物质。

  科学家利用欧洲空间局“盖亚”卫星的数据发现了“唧筒座2”。“盖亚”卫星是测量银河系及其周围10亿多颗恒星运动和性质的望远镜。中国台北中央研究院天文学博士后Gabriel Torrealba决定仔细分析这些数据,以寻找天琴座RR型变星。这些通常在矮星系中发现的古老恒星闪烁着跳动的蓝色光线。而光线跳动的速率能显示其固有亮度,从而使研究人员得以确定它们的距离。

  “天琴座RR型变星在这个距离上是如此罕见,以至于当你看到两颗时,会质疑它们为何在一起。”最新发现合作者、英国剑桥大学天文学家Vasily Belokurov表示,当他们在距地球约42万光年的地方发现了3颗时,认为这是表明那个位置拥有一大簇恒星的“强烈信号”。不过,由于天琴座RR型变星位于银河系圆盘的远端,寻找其伴星系并非易事。

  “盖亚”卫星的数据帮助该团队研究了这些前景星。银河系圆盘中的天体距离足够近,从而使“盖亚”得以测量其视差,即地球围绕太阳移动时发生的视位改变。更多的遥远恒星看上去固定在一个位置。在取消具有视差的恒星后,研究人员重点关注了100多颗在唧筒座星座中一起移动的红巨星。他们在日前发表于预印本服务器arXiv的论文中报告了相关发现。这些“巨人”划分出一个庞大的伴星系。其质量仅为大小相当的任何伴星系的1/100,并且拥有更少的恒星。

  为解释这个弥散的星系,Belokurov提出,在“唧筒座2”的历史上,很多年轻的恒星以猛烈的超新星形式爆发,将气体和尘埃吹出该星系并削弱了其引力,从而使其不断膨胀。美国加州理工学院天体物理学家Shea Garrison-Kimmel表示,从爆发恒星“内脏”处散落的丰富的重元素为这一观点增加了可信度。当“唧筒座2”围绕较大的银河系运转时,还可能在恒星被引力潮汐力拖曳时失去物质 。(宗华)

  相关论文信息:DOI:10.1126/science.aaw0487

  《中国科学报》 (2018-11-15 第2版 国际)

[责编:毕孝斌]

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