科学家们早就知道,在宇宙演化过程中,星系通过吞噬较小的星系而变得更大。这一点的证据可以通过观察银河晕来看到,被蚕食的星系的恒星仍然存在于银河晕中。
这当然是正确的仙女座星系(又名 M31,地球最近的邻居)它有一个巨大的、几乎看不见的恒星光环,比银河系本身还要大。
一段时间以来,科学家们认为这个光环是数百次较小规模合并的结果。但感谢一个新研究根据密歇根大学的一组研究人员的研究,现在看来仙女座星系的光环是大约 20 亿年前它吞噬了一个巨大星系的结果。
研究这个星系的遗迹将有助于天文学家了解盘状星系(如银河系)如何演化并在大规模合并中幸存下来。
该研究的标题是“大约 20 亿年前仙女座星系最重要的合并,可能是 M32 的祖先”,最近出现在科学杂志上自然。
这项研究是由密歇根大学和梵蒂冈天文台的博士后研究员 Richard D'Souza 进行的;和埃里克·F·贝尔(Eric F. Bell),密歇根大学亚瑟·F·图尔瑙(Arthur F. Thurnau)教授。
仙女座星系将 M32p 撕碎,形成 M32 和恒星光环。 (理查德·迪索萨/ASS/IP/王伟虎)
使用计算机模型,理查德·德索萨和埃里克·贝尔能够拼凑出曾经巨大的星系(名为 M32p)是如何分裂并最终与仙女座星系合并的。
通过模拟,他们确定 M32p 至少比任何在其生命周期中与银河系合并的星系大 20 倍。
因此,M32p 将成为该联盟的第三大成员。本地组银河系和仙女座星系之后的星系,因此可以说是“失散已久的兄弟姐妹”。
然而,他们的模拟还表明,随着时间的推移,许多较小的伴星系与仙女座星系合并。但在过去,仙女座的光环是一次大规模合并的结果。
正如迪索萨在最近的《密歇根新闻》中所解释的那样新闻声明:
“这是一个‘顿悟’的时刻。我们意识到我们可以利用仙女座星系外层恒星晕的信息来推断这些破碎星系中最大的一个的属性。天文学家一直在研究本星系群——银河系、仙女座星系和它们的伴星——这么久了。
当我们意识到银河系有一个大兄弟时,我们感到很震惊,而我们却从来不知道这一点。”
这项研究不仅将帮助天文学家了解银河系和仙女座星系等星系是如何通过合并而成长的,还可能揭示一个长期存在的谜团——仙女座卫星星系(M32)是如何形成的。
根据他们的研究,D'Souza 和 Bell 认为 M32 是 M32p 幸存的中心,也就是它的旋臂被剥离后剩下的东西。
仙女座星系,M31,现在是 M32p 的残余物 M32(维基百科)
“M32 是个怪人,”贝尔说。 “虽然它看起来像一个古老的椭圆星系的紧凑例子,但它实际上有很多年轻的恒星。它是宇宙中最紧凑的星系之一。没有另一个星系像它一样。”
迪索萨和贝尔认为,这项研究也可能改变对星系演化的传统理解。在天文学中,传统观点认为,大的相互作用会破坏盘状星系并形成椭圆星系。
但如果仙女座星系确实在与巨大星系的撞击中幸存下来,那就表明情况并非如此。合并的时间也可以解释最近的研究结果,该研究结果表明,20亿年前,仙女座星系的圆盘变厚,导致恒星形成的爆发。
正如贝尔所解释的:
“仙女座星系经历了一次壮观的恒星形成爆发,在 20 亿年前看起来会非常不同。当我在读研究生时,有人告诉我,了解仙女座星系及其卫星星系 M32 的形成方式将大有帮助。旨在揭开星系形成之谜。”
最后,这种方法还可以用于研究其他星系并确定哪些是它们经历的最大规模的合并。这可以让科学家更好地了解驱动星系生长的复杂过程以及合并如何影响星系。
当要确定我们的星系在数十亿年后与仙女座星系合并时会发生什么时,这些知识肯定会派上用场。