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天文新知

麥哲倫星系或許並非如今所見的2個,而是3個

銀河系最近的星系,是號稱銀河系最大的兩個衛星星系—大麥哲倫星系(Large Magellanic Cloud,LMC)和小麥哲倫星系(Small Magellanic Cloud,SMC)。近期研究指出:它們很可能曾一度擁有第3個明亮的星系伙伴,只是大約在30-40億年前被大麥哲倫星系吞沒了。

The Large and Small Magellanic Clouds. Credit: Andrew Lockwood.

大麥哲倫星系內的恆星絕大部分以順時針方向繞其星系中心公轉,但有些異常的恆星卻是逆時針方向公轉。天文學家曾一度認為這些異常逆向恆星是來自鄰近的小麥哲倫星系。西澳大學(University of Western Australia)碩士生Benjamin Armstrong等人卻認為:這些異常逆向恆星可能是來自過去被大麥哲倫星系吞併的另一個星系。他們利用電腦模擬星系合併的過程,結果發現在這類合併事件中,合併後有可能發生份量不低的逆轉狀況,這與實際觀測結果相符。(點選此處觀看電腦模擬影片

大麥哲倫星系和小麥哲倫星系都位在南天,自古便用肉眼就可以看到天空中兩片如雲般的景象,在未知銀河系以外還有其他星系的年代,科學家以為它們就是銀河系裡的星雲,故而英文名稱中以「cloud」稱之,後來才發現:大麥哲倫星系距離銀河系約160,000光年,小麥更遠,約200,000光年,都是銀河系之外的其他星系。

這項發現解決困惑了天文學家多年的奇怪現象:大麥哲倫星系裡的恆星為何不是非常老就是非常年輕?星系裡,大量恆星聚集形成星團。星團裡的恆星由於幾乎同時從同一片雲氣中誕生,所以星團成員的年齡也相差無幾。我們銀河系裡的星團年齡都偏老,但大麥哲倫星系裡的星團要不就是非常老,要不就是非常年輕,沒有介在中間的。這是所謂的「年齡差問題(age-gap problem)」。由於在大麥哲倫星系中的確有著正在努力「工作」的恆星形成區,顯示或許真的曾發生星系合併事件。

Armstrong等人認為這項發現或許也可以幫助天文學家解釋另一個現象:為何大麥哲倫星系的星系盤面會這麼厚?從電腦模擬結果顯示這個星系合併過程的確可以讓大麥哲倫星系的盤面增厚。這雖然是初步結果,但盤面增厚的現象還是挺明顯的。Armstrong等人打算針對這個新想法再繼續做深入的研究,未來或許可以得到更明確的結論。
 
資料來源:The International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR)

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