两只宇宙“孔雀开屏”,掀开了麦哲伦星云的“壮烈”历史

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  ALMA望远镜拍摄的两个星云图像:“N159E-Papillon”星云(左)和“N159W”南星云(右)。

  根据当今的天文学理论,恒星是在坍缩的星云中孕育形成的。不过,对于质量10倍于太阳的巨型恒星来说,科学家们还不是很清楚它们的形成过程——将如此巨大的物质塞进一个狭小的星际区域,是一件很难的事。一部分研究人员认为,是星系之间的相互作用为大质量恒星的形成提供了完美的襁褓环境。

  据美国“物理学网”11月4日消息称,研究人员最近在分析智利阿塔卡马望远镜阵列(ALMA)的观测数据时发现,大麦哲伦星云(Large Magellanic Cloud,简称LMC)中出现了两个孔雀状的气态云,并在复杂的丝状云气中发现了几颗新生大质量恒星。这与数据模型中气态云剧烈碰撞的实验结果十分吻合。天文学界认为,这些云气丝和新生恒星是2亿年前LMC和小麦哲伦星云(Small Magellanic Cloud,简称SMC)之间曾发生剧烈相互作用的证据。

  该研究小组利用ALMA研究了LMC的一个名为“N159”的活跃恒星形成区中的高密度气体结构,并获得了两个亚区星云(“N159E-Papillon”星云和“N159W”南星云)的详细测绘图。有趣的是,这两个区域中的星云结构看起来非常相似:它们的云气丝都以最南端为支点,呈扇形向北延伸。另外,观测结果还显示,在这两个区域的云气丝中存在着几颗新生大质量恒星。

  日本大阪府立大学(Osaka Prefecture University)和日本国家天文台的研究员Kazuki Tokuda介绍道:“在相隔150光年的两个区域中,竟然形成了形状如此相似的星云,并且它们之中的新生恒星的年龄也如出一辙,这个现象很不自然。这些特征肯定有一个共同的起源,而LMC和SMC之间的相互作用就是一个可能性很高的备选理论。早在2017年,一篇相关研究论文的第一作者、日本名古屋大学(Nagoya University)的Yasuo Fukui教授及其研究团队揭开了LMC中氢气运动的神秘面纱,并发现“N159”附近气体成分的运动速率与其他部分大不相同。于是,他们提出一种假设:这个星暴现象是由从SMC输入LMC的大量气流所引起的,而这些气体流起源于2亿年前这两个星系的一次近距离“接触”。这一假设与ALMA在这两个区域中发现的孔雀状星云非常吻合。模拟实验结果表明,许多云气丝结构是在两朵星云碰撞后很短时间内形成的,这为实验假设提供了支撑。

  Fukui教授评论道:“这是我们第一次非常详细地揭示出大质量恒星形成与星系间相互作用之间的关联。这对于了解大质量星团的形成过程是相当重要的一步。在这个过程中,星系之间的相互作用产生了巨大的影响。”

  原创编译:朱明逸 审稿:alone 责编:雷鑫宇

  期刊来源: arxiv.org

  期刊编号: 1694-0784

  https://phys.org/news/2019-11-cosmic-peacocks-violent-history-magellanic.html

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