肇事逃逸的星系

[ 录入者:Melipal | 时间:2016-03-03 08:22:19 | 作者:Melipal 译 | 来源:Sky & Telescope | 浏览:1965次 ]

原文标题:A Galaxy Hit-and-Run

作者:Shannon Hall   原文来自:SkyandTelescope.com   Posted: 2016. 1. 29

编译:Melipal    审校:数星星的猫(编译版权所有,未经许可请勿转载。)

在银盘中发现的涟漪揭示出,我们的银河系是在一次远古肇事逃逸事件中幸存下来的。现在,天文学家可能捕获了元凶。

几亿年前,一个小型星系与银河系发生了一起撞车事故。虽然它逃离了犯罪现场,它却在银盘中激起了涟漪。这个星系位于银河系外边缘之外数千光年,我们看不到它。多年以来,没有人发现过它的存在。

现在在3颗明亮的脉动恒星的帮助下,来自罗切斯特(Rochester)理工学院的苏坎亚·查克拉巴蒂(Sukanya Chakrabarti)及其同事称,他们捕获了这个逃命的矮星系。

艺术家笔下银盘中的涟漪。(图片提供:Dana Berry)

如果情况属实,这项研究标志着银河系震动学(galactoseismology)的第一次应用。地震学家通过分析地震来推断地球不可见的内部特性。类似地,银河系震动学家可以通过分析银盘中的波纹来测绘银河系,并搜索可能存在的任何暗淡邻居。

搅起麻烦

查克拉巴蒂将这项搜索比作发现“X行星”。数十年来,天文学家注意到了邻近行星轨道中的反常,并考虑是否存在某颗大质量行星潜藏在太阳系外围,它搅起了这些麻烦。当天文学家在天王星之外搜索X行星时,他们发现了海王星。当他们在海王星以外进行搜索时,又发现了冥王星。更且他们最近甚至还在柯伊伯带之外搜索这样一个天体

类似地,2009年,当查克拉巴蒂为银河系盘面中的隆起和沟纹构筑模型时,她发现它们都指向一起过往的碰撞,这是与一个质量只有银河系百分之一的天体发生的。她与来自加州大学伯克利分校的里奥·布里兹(Leo Blitz)进行的分析说明,这个天体现在位于距离银河系中心大约30万光年(90千秒差距)的地方。

但是在银盘(它阻挡了大多数更远处发出的光线)之外搜索矮星系并非易事。“你可以将(它)设想成我们为了在太阳系中搜索一颗恒星而度过了一段艰难的时光……(然后)要在远得多的90千秒差距之外发现一些东西肯定是很困难的。”

飞速掠过的恒星标明了地点

查克拉巴蒂及其同事花费了6年时间才发现了他们所寻找的东西:位于矩尺座方向的4颗恒星——这里正是她所预言的逃逸星系隐藏的方位。不过为了确切证明这些恒星属于这个肇事逃逸的星系,天文学家必须要确认,这些恒星位于银河系之外,而且正在快速运动着。

小组认为,这些恒星可能是经典造父变星。这是一类所谓的标准烛光天体,它们会规则地膨胀又收缩,其速率与亮度直接相关。这样的简单关系让天文学家可以轻松确定出它们的距离。但是4颗恒星中只有1颗经受住了筛选。2015年,来自波兰华沙大学天文台的帕威尔·皮埃特鲁科维茨(Pawel Pietrukowicz)与同事更详细地观测了4颗恒星中的3颗。他们将这些恒星与OGLE计划观测到的将近50万颗变星进行了比较,证实其中的1颗恒星确实是变星(不过可能不是造父变星),而其他两颗恒星看上去是恒定不变的。

因此查克拉巴蒂就只剩下了一颗确定的变星,然后她继续研究,又发现了两颗。然而皮埃特鲁科维茨并不同意新样本中的这3颗恒星是真正的造父变星。虽然他与同事并没有观测另外的这两颗,但他担心的是,这些恒星亮度变化的信息太少,远不足以真正确认它们的身份。它们很可能会是双星,或是表面黑子转入转出视野的恒星——他说,这两种情况都可以模仿造父变星预期的脉动行为。

查克拉巴蒂承认了这个问题。她说,得到证实的变星亮度并不像银河系中的大多数经典造父变星那样消长。相反,这颗恒星更接近于小麦哲伦云中的造父变星。她称,由于你应该预期到,逃逸星系中的造父变星应该类似于矮星系而非我们大质量旋涡星系中的那些,这个结果并不太让人惊讶。

无论这些恒星是否可以被证认为造父变星,查克拉巴蒂的确将其视作良好的开端。对恒星光谱线位移进行的后续观测揭示出,它们的速度约合每秒156千米(每小时349000英里),这要比银盘中的恒星大上一个量级。它们显然并不属于银河系。

查克拉巴蒂与她的小组现在有了多条谱线证据(哪怕第一条确实很模糊),因此非常自信地认为结论是成立的。论文的合作者、来自卡耐基天文台的乔舒亚·西蒙(Joshua Simon)说:“在银河系之外形成这样的多颗恒星,而且让它们彼此非常靠近的方法就是让它们都属于自己所在的星系。”

参考文献:苏坎亚·查克拉巴蒂等人,《银河系震动学:退行晕族变星星群的发现》,已提交给《天体物理学报通信》。

(全文完)

Tags:星系碰撞 矮星系 变星

责任编辑:Melipal

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