ALMA观测两处孔雀形气体云,暗藏大、小麦哲伦云曾暴力碰撞的证据

面对辽阔空旷的宇宙,银河系幸运地有大、小麦哲伦云2个矮星系当邻居。但邻居当久了冲突也不会少,科学家最近就利用ALMA发现大、小麦哲伦云曾大打一场的证据:留下像孔雀形状的气体云,内部孕育了数个年龄相仿的新生巨大恒星。

大麦哲伦云(LMC,也称大麦哲伦星系)、小麦哲伦云(SMC,也称小麦哲伦星系)是两个形状不规则的矮星系,由于都围绕着银河系运转,因此也被当成银河系的卫星星系。

在宇宙中,星系间彼此的距离都很远,偶尔有一些星系在移动途中跟其他星系发生擦撞,但要像银河系跟大麦哲伦云、小麦哲伦云这样当长久的邻居就不可多得,虽然之前有研究指出,大麦哲伦云也将在20亿年后撞向银河系,并且可能唤醒银河系的超大质量黑洞人马座A*,届时大麦哲伦云是否还能维持星系形状很难讲。

先撇去邻居未来的命运不讲,大麦哲伦云本身也存有丰富气体和星际物质,且内部正在经历明显的恒星形成活动,原因可能是大麦哲伦云受到银河系潮汐力影响。科学家知道恒星形成自塌缩的分子云,但大量物质如何堆积到一个小区域、形成质量比太阳质量大10倍以上的巨大恒星,科学家还不太了解。

于是最近两个日本天文团队,使用阿塔卡玛大型毫米及次毫米波数组(ALMA)仔细观察了大麦哲伦云内名为N159的恒星形成区域,受益于ALMA的高分辨率,研究人员获得了N159E-Papillon云和N159W-South云两个子区域非常详细的图像。

大哲伦云的N159恒星形成区域。

科学家分析后发现了不寻常之处:这两个云虽然相距150光年,但结构看起来非常相似,都呈现扇形的气体细丝向北延伸,中枢位于最南端,看起来就像孔雀开屏;此外,细丝结构中还有数颗新生巨大恒星,年龄也都相仿。

其中一篇新研究领导者、日本国立天文台研究员Kazuki Tokuda对此表示,星系之间相互作用为大质量恒星形成提供了理想环境,由于巨大引力拉扯,星系中的云被搅拌并相互碰撞。

另一篇新研究领导者、名古屋大学天文学家Yasuo Fukui团队曾在2017年发布一篇论文假设,2亿年前,大、小麦哲伦云曾经相遇碰撞并引发大量气体流动,现在新研究加以佐证理论,计算机仿真也表明两个星系碰撞后,在短时间内形成了大量丝状结构。

这些研究能帮助我们理解大质量星团的由来,以及星系相互作用对巨大恒星形成的重要性。两篇新论文都发布在《天文物理期刊》(Astrophysical Journal)。

(图片来源:ALMA)