人马座星流有了第一张3D画像 可用于反推银河系参数
2019-07-04 11:00:44 来源: 科技日报
银河系有很多伴星系,如位于银盘下方的大、小麦哲伦星系。就像地球的引力牵着月亮转一样,银河系也牵着这些星系转动。
近日,来自中科院天文大科学研究中心特聘青年研究员、上海天文台博士后李静,中科院国家天文台研究员刘超等人利用郭守敬望远镜(LAMOST)第一次描绘出了银河系的一个伴星系——人马座矮星系的星流(下称人马座星流)的三维空间轨道分布,该项研究成果已经发表在《天体物理学报》杂志上。
星系“拉面条”的杰作
“人马座星流是由无数颗恒星构成的‘星带’,散布于人马座矮星系的前方和后方,就像这个星系向前吐出的火焰、在后遗留的尾巴。”李静告诉科技日报记者。
银河系和人马座矮星系可能都形成于100多亿年以前。该矮星系的初始质量约为银河系的十分之一,后来人马座矮星系“扑向”银河系,被银河系的引力捕获,成了伴星系。由于现在该矮星系位于人马座天区,因此被天文学家命名为人马座矮星系。
该矮星系在掉落进银河系之前耗尽了气体,而恒星诞生于气体之中,没有气体就没有构成恒星的基本材料,因此人马座矮星系无法再像银河系那样每隔一段时间便会有新的恒星诞生。“从某种意义上说,它是个已经死亡的星系。”刘超说。
再后来,人马座矮星系被剥除了很多恒星并形成星流。一般认为它目前的主体质量只有原来的万分之一,如今与银河系相比,成了不折不扣的“小不点”。
星流是如何形成的?“被潮汐力抻出来的。”李静说。
当引力源对物体产生力的作用时,由于物体上各点到引力源距离不等,所以受到引力大小不同,从而产生引力差,对物体产生撕扯效果,这种引力差就是潮汐力。
“小不点”星系牢牢地被银河系拽住,无法逃脱。其星系的形状也被银河系所产生的巨大潮汐力渐渐拉长,就像将面团拉成面条,抻长、拖尾,最终拉出的线条比银河系的直径还长。
由于人马座矮星系一直在绕银河系转动,因此银河系抻拉出来的星流也大致沿着矮星系的轨道像丝带一样围绕着银河系,现在已经有两三圈之多。
“这也可以看成是银河系‘进食’的过程。”刘超告诉科技日报记者。
人马座矮星系绕银河系的轨道是椭圆形的。当人马座矮星系远离银河系时,它暂时保全了自己,当它扑向银河系时,潮汐力先将矮星系“撕碎”,从矮星系靠近银河系的位置上“拽出”一些恒星,成为矮星系的“碎片”,掉落在矮星系运行的轨道上,构成一道星流。
这些掉落的恒星失去了母星系的“保护”,逐渐被银河系捕获,成了银河系的一份子。
多国科学家共绘画像
人马座矮星系的生命历程是与银河系“躲猫猫”的斗争史,而人类邂逅这个矮星系、逐渐揭开星流面纱的过程却是一部多国天文学家、物理学家共同参与的奋斗史。
1994年,剑桥大学的天文学家伊巴塔、欧文和吉尔摩用施密特望远镜首次发现了这个比大、小麦哲伦星系还要近的小星系。要知道,早在16世纪,葡萄牙航海家麦哲伦便在环球航行时首次对大、小麦哲伦星系做了精确描述。
“人马座矮星系距离银河系中心约6万光年,处于银河系的盘面上。从地球上观测,它正好躲在银河系中心的后面,很容易被忽略掉。”刘超指出,大、小麦哲伦星系虽远在十几万光年之外,但它们正好处于银盘下方,在南半球用肉眼就能分辨出来。
新的矮星系“亮相”人类天文观测历史之后,陆续有学者观测到星流结构的消息传来,直到2002年,伦斯勒理工学院的物理学家纽伯格等人用从美国斯隆数字巡天项目(SDSS)中得到的天文数据进行分析,确定了人马座矮星系附近存在波纹状的星流,似乎与人马座矮星系有着千丝万缕的联系。
2003年,弗吉尼亚大学的马耶夫斯基采用红外波段观测,首次把整个人马座星流在天空的位置描绘出来。3年后,英国剑桥大学的别洛库罗夫等人采用可见光波段观测发现了人马座星流有2条分支。
此后,天文学界开始大规模出现相关研究和报道,学者们竭尽全力去探寻几个关键问题——星流的产生、在三维空间中的形态等。
可用于反推银河系参数
李静、刘超等人此次的研究便聚焦人马座星流的三维形态。
“我们是首次较完善地重构了领先和拖后星流中的恒星的三维形态。”李静表示,研究人员从LAMOST数据中测量了3万颗M巨星样本恒星的速度场,通过与盖亚空间望远镜的数据结合,在三维空间描绘了人马座星流的空间轨道分布。以前“犹抱琵琶半遮面”的人马座星流更加全面地展现在人们眼前。
M巨星是恒星演化的最晚期阶段。为何选择M巨星作为“探针”?
刘超指出,M巨星亮度较高,容易在浩瀚无垠的星空中挑选出来。李静也表示,M巨星是探测银河系晕结构的非常好的天体。
在李静看来,星流三维形态的研究无论对于人马座矮星系还是银河系来说都意义非凡。该星流是2个星系共同作用的结果,星流中恒星的位置及运动轨迹能够还原银河系撕裂人马座矮星系时的力度,从而能够测量出引力大小,由此推断银河系的质量等相关参数。
研究团队还确定了人马座星流中最远的点,大约距离太阳30万光年。可想而知,银河系的质量越大,星流就会被吸引得越“紧凑”,最远点距离太阳就越近一些,反之,星流的最远点离太阳会远一些。
“最远点的30万光年暗示着银河系的质量要比人们原先设想的质量小一些。”刘超告诉科技日报记者,按照该研究成果计算,银河系质量大约为9千亿倍的太阳质量。而此前学界通常认为,银河系质量大约为1万亿倍太阳质量,而按照该质量计算,星流的最远点距离太阳20万光年左右。
对于人马座矮星系,刘超认为,研究三维空间轨道,能够更好地帮助理论家模拟矮星系被银河系瓦解的过程,当样本量足够大时,还可以推测人马座矮星系被撕裂之前的形态特征和诞生起源。
人马座矮星流堪称星系之间较为激烈的合并事件的产物,很多星系都是借助于同类手段迅速长大。“星系作为宇宙的基本元素,研究其成长规律亦是对宇宙演化过程的探索。”刘超说。(于紫月)
标签: 人马座星流
为您推荐
精彩放送
热门文章
-
舆情预警丨搜于特:实控人及其一致行动人合计约2.16亿股持股被司法冻结 占公司总股本比例7.08%
-
热推荐:中科江南:已就数字人民币在财政国库资金支付领域应用进行试点
-
今日报丨超500家企业签约参展 第六届进博会公布首批参展商名单
-
环球通讯!交易所债券收盘:地产债多数下跌 “21旭辉01”跌超4%
-
环球观焦点:舆情预警丨如皋沿江开投:企业本部涉及重大诉讼
-
世界热资讯!小米汽车数字钥匙专利公布,可提升设备续航
-
双枪科技投资设立自动化设备新公司
-
世界头条:山高环能于天津投资新设生物能源销售公司
-
天天讯息:工信部:2022年全国家用电冰箱产量8664.4万台 同比下降3.6%
-
微信已全面支持“小号” 全量开放辅助账号注册功能
-
自然资源部:取消集中供地制度系误读
-
机构:2022年Q4苹果全球智能手机市场份额达到历史最高水平
精彩图片
-
成本大减!新一轮的旗舰大战也将在即将到来的9月正式拉开帷幕
-
博览会开幕 中国首款具有自主知识产权的国产通用型科学计算软件正式发布
-
技术下降!Intel独立显卡驱动一次评测就发现43个Bug
-
高性能的台式机彻底告别“光污染” 雷克沙推出简洁纯白外观设计
-
韩国媒体率先报道:三星电子236层NAND闪存预计年内开始生产 市场竞争更激烈
-
新科技!苹果正在积极研发某种形式的AR/VR头显或智能眼镜
-
谷歌测试开展新功能 向用户展示哪些云流媒体服务拥有特定的视频游戏
-
支付宝积极响应国家为小微降费的政策号召 一年降费让利近80亿
-
京东汽车就与浦林成山旗下新能源车轮胎品牌浦林达成战略合作 助力轮胎“电动化转型”
-
苹果新专利公布:暗示未来 iPhone手机或许有陶瓷材质版
-
盖茨和韩国能源供应商SK共同牵头 其中SK投资2.5亿美元
-
海底捞早已经捞不动了 据统计上半年最高亏损达2.97亿
热文
-
激发国企科技创新活力
-
爱一个人是什么感觉的说说_爱一个人是什么感觉
-
安徽省有哪些市区县名称_安徽省有哪些市区县
-
北京海淀区GDP首破万亿元大关
-
广东移动大数据解码春节:跨省出行热度高 莞深空城率超70%
-
世界动态:挪威称雷克萨斯的自费混合广告误导
-
今日要闻!又一批跨国公司地区总部和研发中心落户上海
-
环球微头条丨科大讯飞与杭州市签署全面战略合作协议
-
奥维睿沃:海信系电视2022年12月单月出货量居全球首位
-
南财投资日历(2月3日)
-
珠海:涉及知名大盘!11家房企、中介因违法违规被查处
-
世界焦点!证监会:更好保护中小投资者合法权益 树牢“大投保”理念
-
环球消息!Q4“固收+权益”理财定价下行明显,近6月收益猛跌101BP丨机警理财日报(2月2日)
-
证监会:稳妥有序化解私募基金、地方交易场所、债券违约等重点领域风险
-
当前热文:恒瑞医药人事变动频繁?董事长孙飘扬回应
-
银川优化生育措施征求意见:提高二三孩生育住院分娩医疗费报销比例
-
热门:国家卫健委发布国家血液病医学中心和国家血液病区域医疗中心设置标准
-
环球观焦点:长三角G60科创走廊:锚定“科创+产业+金融+人才”高水平融合发展
-
北京:到2025年新孵化国家高新技术企业2000家
-
环球简讯:《煤矿安全改造中央预算内投资专项管理办法》发布
-
美国联邦快递管理层将裁员超10%
-
巴比食品:2022年净利润2.22亿元 同比下降29.21%
-
空客与卡塔尔航空就A350订单纠纷达成和解
-
动态焦点:国家能源局负责人会见香港中电总裁
-
全球快资讯:北京这个区 GDP总量首次突破一万亿元!
-
天天快报!高质量发展 | 亮出“作战图” 跑出“加速度”
-
北京关停三里屯酒吧街?官方回应
-
中汽协:2022年全国汽车商品累计进出口总额为2486.5亿美元 同比增长11.7%
-
龙虎榜丨中国长城今日涨停,上榜营业部席位全天成交2.83亿元
-
立讯精密董事长王来春:未来20年立讯要有30%产品进入全球行业无人区
-
当前观点:ChatGPT热度爆棚 谷歌开测“学徒巴德”等多款竞品
-
环球即时:沪硅产业:向专业投资者公开发行不超过13.4亿元科技创新公司债券申请获批
-
天天微资讯!商务部:继续稳定和扩大汽车消费 支持新能源汽车消费
-
新年“开门红” 江苏中欧班列今年首月开行突破200列
-
舆情预警 | 小米汽车设计泄密供应商被处罚100万
-
股票破位怎么办?股票破位必须止损吗?
-
股票一字线会持续几天?股票丁字线说明什么?
-
每日速递:商务部:研究制定海南自由贸易港禁止、限制进出口货物物品清单
-
焦点短讯!舆情预警 | 交通银行四川省分行原党委委员、副行长刘志刚被“双开”
-
股票分红对以后走势有没有影响?分红和股票涨跌有关系吗?
-
环球热点!舆情预警丨云天化:从未在任何网络平台开展众筹集资
-
【环球播资讯】商务部:研究制定海南自由贸易港禁止、限制进出口货物物品清单
-
环球简讯:上海浦东GDP突破1.6万亿元
-
博亚精工:公司目前与成飞集团无业务往来
-
【天天报资讯】商务部:2022年社会消费品零售总额44.0万亿元,与2021年基本持平
-
世界最资讯丨银保监会就人身保险公司分类监管办法业内征求意见 涉及高风险业务、分支机构和非标资产投资
-
商务部:2023年要强化贸易促进 合理扩大进口
-
每日看点!沪指震荡收涨0.02% 半导体和白酒板块表现强势
-
《狂飙》收官 连续18天居爱奇艺热度榜日冠
-
2月2日全国农产品批发市场猪肉平均价格为21.94元/公斤 比昨天下降3.0%