天文学家展示了碰撞的星系如何可能播种未来的恒星

时间：2021-08-09 09:52:05 来源：

在一项新的研究中，天文学家展示了两个小星系合并后排出的气体如何在数十亿年的时间里停留很长的距离，最终可能将气体供入更大型的星系以制造新恒星。上图所示的大麦哲伦星云和小麦哲伦星云是一对矮星系，它们落入银河系时正在合并。当它们形成新恒星时，它们的气体有望补充我们银河消耗的气体的一半。（照片：S.布鲁尼尔/欧洲南方天文台）

一对紧密环绕银河系的矮星系，大小麦哲伦星云，当它们坠入我们的银河系时，正处于融合之中。人们认为二人组拥有足够的气体来补充银河系提供的恒星燃料的一半，现在，《皇家天文学会月刊》中的一项研究为像我们这样的星系如何捕获这种气体提供了新的见解。这么容易。

研究合著者，哥伦比亚大学天文学家玛丽·普特曼说：“您有大量的恒星形成燃料储备，准备在那里被另一个系统剥离。”

矮星系拥有数百万颗恒星，比银河系等更大的星系高出数百至数千倍。但是矮星系缺乏亮度，它们弥补了其庞大的造星燃料的不足。涡旋的大，小麦哲伦星云和类似的矮星系中的氢气在新恒星和其他小星系的诞生中起关键作用。

为了探索矮星系对的造星潜力，当时的哥伦比亚大学研究生莎拉·皮尔森（Sarah Pearson）领导的一个研究小组转向了一个距离较远的对-NGC 4490和NGC 4485，距地球2300万光年。与大型麦哲伦星云类似，NGC 4490的体积比同伴星系大几倍。但它的位置偏僻，使研究人员可以模拟它最终与NGC 4485的合并，而不受银河系引力的干扰。

研究人员模拟了一对遥远的矮星系的碰撞，以了解它们的气体在合并过程中是如何分散的。(

在模拟过程中，他们观察到较大的星系NGC 4490从较小的同胞中剥离气体，这是由于它们大小不平衡而产生的引力作用。随着两人彼此之间越来越近地盘旋，较小的银河系的尾巴被扫得越来越远，这一发现支持了今年早些时候的一项研究，该研究将麦哲伦星云流进银河系的气体指纹化为小星系的气体。麦哲伦星云。

研究人员发现，NGC 4490与较小的伴侣碰撞并合并为研究人员的模拟中很久以后，他们的气体足迹仍在继续扩大。他们发现，在五十亿年中，这对夫妇的尾巴将延伸一百万光年的距离，几乎是目前长度的两倍。皮尔森说：“ 50亿年后，气层的10％仍位于合并后的残骸中超过260,000光年，这表明所有气体重新回到合并后的残骸需要很长时间。”熨斗研究所计算天体物理学中心研究员。

当研究人员将他们的结果与望远镜对NGC 4490/4485的真实观察进行比较时，结果相匹配，表明他们的模型是准确的。

他们的发现也与天文学家对宇宙中气体再循环的了解一致。随着气体云的扩展程度越来越大，气体变得越松散，从而使较大的星系更容易出现并吞噬它。模拟表明，这种扩散过程已帮助银河系有效地从小麦哲伦星云中去除了气体，并且这种气体转移在宇宙中其他地方可能相当普遍。

皮尔森说：“我们的研究表明那里存在相似的矮对。”“由于它们的气体如此之广，如果它们掉入银河系之类的东西，它们的气体很容易散发出去。”

这项研究进一步表明，相撞矮星系外围的气体密度下降，使得新星难以形成，这一结论与观察结果相吻合。研究人员计划继续研究其他成对的矮星系碰撞，以完善他们的模型。

这项研究的其他作者是佛罗里达大学的乔治·普里文（George Privon）；亚利桑那大学的古蒂娜·贝斯拉（Gurtina Besla）；天文学计算研究所的David Martinez-Delgado；哥伦比亚凯瑟琳·约翰斯顿（Kathryn Johnston）；黑鸟II天文台的R. Jay Gabany；特伦特大学戴维·帕顿（David Patton）；和弗吉尼亚大学的Nitya Kallivayalil。

学习：模拟低质量银河遭遇中的重子周期：以NGC 4490和NGC 4485为例

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