矮星系的保护罩？哈勃空间望远镜新发现

概述

研究人员利用来自类星体的紫外光的光谱观测来探测和绘制麦哲伦日冕，这是一种围绕小麦哲伦星系和大麦哲伦星系的热增压气体的漫射光晕，这里以紫色显示。

数十亿年来，银河系最大的卫星星系——大麦哲伦星系和小麦哲伦星系——经历了一段危险的旅程。当它们被拉向我们的银河系时，它们相互环绕，开始解体，留下气态碎片的痕迹。然而，令天文学家困惑的是，这些矮星系仍然完好无损，恒星形成仍在继续。

“很多人都在努力解释，这些物质流为什么会在那里。”科罗拉多学院助理教授达内什·克里希纳劳说，“如果这些星系中的气体被移除，它们怎么还在形成恒星？”

由克里希纳劳领导的一组天文学家，借助于美国国家航空航天局哈勃空间望远镜和一颗名为远紫外分光探测器（ FUSE ）的退役卫星的数据，终于找到了答案：麦哲伦星系被星系冕（一种热增压气体的保护屏障）所包围。星系冕将这两个星系被包裹起来，防止它们的气体供应被银河系吸走，从而使它们能够继续形成新的恒星。^[1]

大麦哲伦星系

大麦哲伦星系

大麦哲伦星系^[2]又称大麦哲伦云（英语：Large Magellanic Cloud，简写为 LMC ），是银河系的一个卫星星系，距离约为50,000秒差距（～160,000光年），直径大约是银河系的1/20，恒星数量约为1/10（大约是100亿颗恒星）。虽然比大多数星系为大，但在讨论银河系的时候也会被当做矮星系。

大麦哲伦星系的形态类似不规则星系，但似乎有一些螺旋结构的痕迹。有些推测认为大麦哲伦星系以前是棒旋星系，受到银河系的重力扰动才成为不规则星系，因此在中央仍保有短棒的结构。

小麦哲伦星系

小麦哲伦星系

小麦哲伦星系（SMC）^[3]是一个环绕著银河系的矮星系，拥有数亿颗的恒星。

推测小麦哲伦星系原本是棒旋星系，因为受到银河系的扰动才成为不规则星系，但在核心仍残留著棒状的结构。

星冕

星冕^[4]（或冕）是环绕恒星周围的电浆光环，环绕太阳的称为日冕。太阳的日冕在每一次的日全食中都很容易看到；平时也可以透过日冕仪观测。

哈勃空间望远镜

哈勃空间望远镜

哈勃太空望远镜^[5]（英语：Hubble Space Telescope ，HST ，，简称哈勃），是以天文学家爱德温·哈伯为名，在地球轨道上运行的太空望远镜。

哈勃望远镜接收地面控制中心（美国马里兰州的霍普金斯大学内）的指令并将各种观测数据通过无线电传输回地球。由于它位于地球大气层之上，因此获得了地基望远镜所没有的好处：影像不受大气湍流的扰动、视相度绝佳，且无大气散射造成的背景光，还能观测会被臭氧层吸收的紫外线。

于1990年发射之后，已经成为天文史上最重要的仪器。它成功弥补了地面观测的不足，帮助天文学家解决了许多天文学上的基本问题，使得人类对天文物理有更多的认识。此外，哈勃的超深空视场则是天文学家目前能获得的最深入、也是最敏锐的太空光学影像。

细节

这一发现刚刚发表在《自然》^[6]杂志上，它解决了星系演化的一个新方面：星系将自己包裹在气态茧中，这些茧充当抵御其他星系的防御屏障。

天文学家几年前就预言了日冕的存在。“我们发现，如果我们在麦哲伦星云落到银河系的模拟中包括日冕，我们可以首次解释提取气体的质量，”威斯康星大学麦迪逊分校联合研究员 Elena D’Onghia 解释说，“我们知道大麦哲伦星云应该足够大，可以有日冕。”

但是，尽管日冕从麦哲伦星云延伸超过10万光年，并覆盖了南方天空的很大一部分，但它实际上是看不见的。绘制出它需要在30年的存档数据中搜索合适的测量值。

研究人员认为，星系的日冕是数十亿年前坍缩形成星系的原始气体云的残余物。虽然在更遥远的矮星系周围已经看到了日冕，但天文学家以前从未能够像这样详细地探测到一个。

为了寻找麦哲伦日冕的直接证据，该团队梳理了哈勃和 FUSE 档案，对位于其后方数十亿光年的类星体进行了紫外线观测。类星体是星系中极其明亮的核心，蕴藏着巨大的活动黑洞。研究小组推断，尽管日冕太暗而无法单独看到，但它应该被看作是一种雾，遮蔽并吸收了背景中类星体明亮的光的不同模式。哈勃对类星体的观测过去被用来绘制仙女座星系周围的日冕。

通过分析来自28个类星体的紫外线模式，该团队能够检测和表征大麦哲伦星云周围的物质，并确认日冕的存在。正如预测的那样，类星体光谱印有碳，氧和硅的独特特征，这些特征构成了围绕银河系的热等离子体的光晕。

参考来源：

[1]Hubble Detects Protective Shield Defending a Pair of Dwarf Galaxies | NASA

[2]大麦哲伦星系 – 维基百科，自由的百科全书(wikipedia.org)

[3]小麦哲伦星系 – 维基百科，自由的百科全书(wikipedia.org)

[4]星冕–维基百科，自由的百科全书(wikipedia.org)

[5]哈勃空间望远镜–维基百科，自由的百科全书(wikipedia.org)

[6]Nature