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哈伯发现怪异的云正朝银河系前进  

2016-02-11 13:57:05|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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 哈伯发现怪异的云正朝银河系前进

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哈伯发现怪异的云正朝银河系靠近。(网络图片)

哈伯太空望远镜發現一個看不见的云,正在以将近每小时

七十万英里的速度,朝向我们银河系笔直落下。


这张合成照片显示出史密斯云在天空中的大小和位置。(网

络图片)

这张合成照片显示出史密斯云(Smith Cloud)在天空中的大

小和位置。当使用位于西维吉尼亚州的绿堤电波望远镜

(Green Bank Telescope)观看它时,它呈现出假色彩

(false-color)的无线电波长。背后恒星区域的可见光图像

,指出史密斯云位于天鹰座(the constellation Aquila)

的方向。

虽然数以百计巨大高速的气体云飕飕掠过我们银河系的边

缘,这个所谓的“史密斯云(Smith Cloud)”是很独特的,

因为我们很清楚它的轨道。哈伯最新的观察认为它是在七

千万年前,从星系盘的外部地区被发射出去的。这个气体

云是由天文学博士班学生Gail Smith在1960年代初期,侦

测从它的氢气射出的无线电波时所发现的。

史密斯云正在往回头碰撞我们银河系的路上,预计在三千

万年后猛力撞击银河系。当撞击发生的时候,天文学家相

信它会点燃一阵壮观的星球诞生潮,也许提供的气体足够

诞生二百万个太阳。


这张图展示史密斯云长达一亿年的轨迹。(网络图片)

这张图展示史密斯云长达一亿年的轨迹,在它沿弧形状路

线离开我们银河系,然后再像丢回力棒似的回来。根据哈

伯太空望远镜的量测,它来自于七千万年前靠近我们银河

系星系盘边缘的区域。史密斯云现在被重力和气体压力拉

成彗星形状,循着它的弹道路线,它将在三千万年后掉落

回我们银河系星系盘,并且触发一波新星球的诞生。

位于马里兰州巴尔的摩市太空望远镜科学研究所(Space

Telescope Science Institute)的组长Andrew Fox解释:

“史密斯云是星系如何随着时间而变化的一个例子。它正

在告诉我们银河系是一个正在冒泡泡、非常活耀的地方,

气体能够从星系盘的一处被丢出,然后再回来到另一处。

Fox说:“我们的银河系正在借由云来回收气体,史密斯云

就是一个例子。和以前相比,它会在不同地方诞生星球。

哈伯对史密斯云的测量,正帮助我们看见星系盘是如何的

活耀。”

天文学家已经量测出这个彗星形状区域的气体,长度为一

万一千光年,横跨(宽)二千五百光年。如果史密斯云能够

以可见光被看见,它涵盖于天际的范围,明显地为月球在

满月时直径的三十倍。

天文学家长期以来认为史密斯云是一个失败的、没有星光

的星系,或者是气体从星系之间的太空掉入银河系。如果

其中之一被证实为真,那么它的主要组合为氢和氦,而不

是恒星所制造出来的较重元素。但如果它来自星系内部,

它会含有较多在太阳内部发现的元素。


哈伯的宇宙起源频谱仪能够量测来自遥远背景物体的光。(

网络图片)

哈伯的宇宙起源频谱仪(Cosmic Origins Spectrograph)能

够量测来自遥远背景物体的光,如何在通过史密斯云时受

到的影响,泄露史密斯云化学成分的线索。天文学家追踪

史密斯云的起源处到我们的银河系星系盘,结合紫外线和

无线电波对史密斯云向内掉落速度的观测,为光谱特征连

结到史密斯云的动态,提供铁证。

研究小组第一次使用哈伯来量测史密斯云的化学成分,以

判断它来自何处。他们观测三个位于史密斯云后方数十亿

光年的活跃星系明亮核心的紫外线,利用宇宙起源频谱仪

(Cosmic Origins Spectrograph),来量测紫外线如何穿越

史密斯云。

Fox解释:“特别的是,他们在寻找史密斯云里能够吸收紫

外线的硫。借由量测硫,你能够了解,和太阳相比,史密

斯云含有多丰富的硫原子。对于有多少较重元素存在于史

密斯云,硫是一个很好的量尺。”

天文学家发现,史密斯云有着和银河系外部盘一样丰富的

硫,那里离银河系中心约为四万光年(离我们太阳系约为一

万五千光年)。这意味着史密斯云富含着恒星物质。如果它

是来自从星系外的原始的氢,或者它是一个失败的、没有

恒星的星系残留物,这种情形是不会发生的。取而代之的

是,史密斯云看起来像是已经从银河系内被射出,而现在

正要回来银河系。

虽然这解决了史密斯云的由来,但它也产生了新问题:史

密斯云是如何到达现在的位置?什么样的灾难事件把它从

星系盘弹射出去,以及它如何保持完好无缺的?它会是一

片暗物质区域吗?一种看不见的物质型态,穿越星系盘并

捕捉

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