美国国家航空航天局的哈勃望远镜看到星系与银河系相撞的后果 _美国

据美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心：一个关于生存的故事正在我们银河系的外围展开，美国国家航空航天局的哈勃太空望远镜正在见证这一传奇。
大麦哲伦星云，也称为LMC ，是银河系最近的邻居之一。这个矮星系在南部夜空中若隐若现，其视直径是满月的20倍。
许多研究人员推测，LMC并不在我们银河系的轨道上，而是刚刚经过。这些科学家认为，LMC刚刚完成了最接近质量更大的银河系的过程。这条通道吹走了围绕LMC的大部分球形气体晕。
现在，天文学家首次能够测量LMC光环的大小——这是他们只能用哈勃望远镜才能做到的。在《天体物理学杂志快报》即将发表的一项新研究中，研究人员惊讶地发现它非常小，直径约为50000光年。这比LMC质量的其他星系的光环小10倍左右。它的致密性“讲述”了它与银河系相遇的故事。
“LMC是一个幸存者，”巴尔的摩欧洲航天局AURA/STScI的Andrew Fox说，他是观测的首席研究员。“尽管它失去了很多气体，但它有足够的剩余气体来继续形成新的恒星。因此，新的恒星形成区仍然可以被创造出来。一个较小的星系不会持续下去——不会留下气体，只剩下一堆老化的红星。”

这位艺术家的概念图显示了大麦哲伦星云（LMC）在前景中穿过质量更大的银河系的气态晕。这次相遇吹走了围绕LMC的大部分球形气体晕，如彗星尾部的拖尾气流所示。尽管如此，一个紧凑的光环仍然存在，科学家们预计这个残留的光环不会消失。该团队利用28个类星体的背景光对光环进行了调查，这是一种异常明亮的活动星系核，像灯塔一样照耀着整个宇宙。他们的光使科学家能够通过吸收背景光间接“看到”中间的晕圈气体。这些线条代表了哈勃太空望远镜通过LMC气体从其绕地球轨道到遥远类星体的视图。图像：美国国家航空航天局、欧洲航天局、拉尔夫·克劳福德（STScI）
尽管磨损情况更糟，但LMC仍然保留着一个紧凑、短粗的气体光环——如果它的质量较小，它就无法靠引力保持这种光环。LMC的质量是银河系的10%，比大多数矮星系都要重。
“由于银河系自身的巨大晕， LMC的气体被截断或淬灭，”STScI的Sapna Mishra解释说，他是记录这一发现的论文的主要作者。“但即使与银河系发生了这种灾难性的相互作用， LMC也能够保留10%的光环，因为它的质量很高。”
一个巨大的吹风机
由于一种称为柱塞压力剥离的现象，LMC的大部分光环被吹走了。银河系的稠密环境对即将到来的LMC产生了反作用力，并在矮星系后产生了气体尾迹，就像彗星的尾巴一样。
福克斯说：“我喜欢把银河系想象成一个巨大的吹风机，当LMC进入我们体内时，它会把气体吹走。” 。“银河系正在大力推回，以至于撞击压力已经剥离了LMC光环的大部分原始质量。只剩下一点点，这就是我们现在看到的这种小而紧凑的残留物。”
随着冲压压力推开LMC的大部分光环，气体速度减慢，最终将落入银河系。但由于LMC刚刚越过其最接近银河系的距离，并再次向外进入深空，科学家们预计整个光环不会消失。
只有哈勃
为了进行这项研究，研究小组分析了STScI米库尔斯基太空望远镜档案馆的紫外线观测结果。大多数紫外线被地球大气层阻挡，因此无法用地面望远镜观测到。哈勃是目前唯一一台能够探测到这些波长光的太空望远镜，因此这项研究只能通过哈勃进行。
该团队利用28个明亮类星体的背景光对光环进行了调查。类星体是最明亮的活动星系核类型，据信是由超大质量黑洞驱动的。它们像灯塔灯塔一样闪闪发光，使科学家能够通过吸收背景光间接“看到”中间的晕圈气体。类星体存在于整个宇宙中，与我们的星系相距甚远。

这位艺术家的概念图展示了大麦哲伦星云（LMC）与银河系气态晕的相遇。在右侧中间的顶部面板中， LMC开始穿过我们银河系质量更大的光环。明亮的紫色弓形激波代表了LMC晕的前缘，随着银河系晕对即将到来的LMC的推回，LMC晕被压缩。在中间的面板中，部分光环被剥离，并被吹回一股流动的气体尾巴，最终会降落到银河系中。下图显示了这种相互作用的进展，因为LMC的彗星状尾巴变得更加清晰。一个紧凑的LMC光环仍然存在。由于LMC刚刚过了它最接近银河系的距离，并且正在再次向外移动到深空，科学家们预计残留的光环不会消失。图像：美国国家航空航天局、欧洲航天局、拉尔夫·克劳福德（STScI）
科学家们利用哈勃宇宙起源光谱仪（COS）的数据，通过吸收背景类星体发出的特定颜色的光来检测光环气体的存在。光谱仪将光分解为其组成波长，以揭示物体状态、温度、速度、数量、距离和成分的线索。利用COS ，他们测量了LMC周围气体的速度，这使他们能够确定晕的大小。
由于其质量和靠近银河系，LMC是一个独特的天体物理实验室。观察LMC与我们星系的相互作用有助于科学家了解早期宇宙中发生的事情，当时星系靠得更近。这也表明星系相互作用的过程是多么混乱和复杂。
展望未来
该团队接下来将研究LMC光环的前侧，这是一个尚未探索的区域。
“在这个新项目中，我们将探测LMC光环和银河系光环碰撞区域的五条视线， ”哈佛大学和史密森学会天体物理中心的合著者Scott Luckhini说。“这是光环被压缩的位置，就像两个气球相互推挤一样。”
哈勃太空望远镜已经运行了三十多年，并继续取得突破性的发现，这些发现塑造了我们对宇宙的基本理解。哈勃是美国国家航空航天局和欧洲航天局（ESA）之间的国际合作项目。位于马里兰州格林贝尔特的美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心负责管理望远镜和任务操作。位于科罗拉多州丹佛市的洛克希德·马丁航天公司也支持戈达德的任务操作。马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所由天文学研究大学协会运营，为美国国家航空航天局进行哈勃科学操作。