成對碰撞的小星系可能使未來恆星很難形成

一對緊密圍繞著銀河系的矮星系（大麥哲倫星雲和小麥哲倫星雲）在墜入銀河系時正處於合併成一個星系的陣痛之中。被認為擁有足夠的氣體來補充銀河系一半的造星燃料。現在，發表在《皇家天文學會月報》上的一項研究為像我們這樣的星系如何能夠如此輕易地捕捉到這種氣體提供了新見解。哥倫比亞大學天文學家瑪麗·普特曼說：有大量的恆星形成燃料儲備，準備被另一個系統剝離。作為數百萬顆恆星的家園，矮星系亮度被銀河系等更大的星系所超越，而銀河系的恆星數量是它們的數十萬倍。

上圖中的大麥哲倫星雲和小麥哲倫星雲是一對矮星系，它們墜入銀河系時正在合併過程中。圖片：S. Brunier/European Southern Observatory

博科園-科學科普：但是矮星系亮度不足的地方，是由於它們擁有充足的造星燃料。圍繞著大小麥哲倫星雲和類似矮星系旋轉的氫氣被認為在產生新恆星和其他小星系中起著關鍵作用。為了探索矮星系對的造星潛力，由當時的哥倫比亞大學研究生Sarah Pearson領導的研究小組將目光轉向了遙遠一對NGC 4490和NGC 4485 - 2300萬光年之外的星系。與大麥哲倫星雲相似，ngc4490比它的伴星星系大幾倍。但它的獨立位置使得研究人員能夠模擬它最終與NGC 4485的合併，而不受銀河系引力的干擾。在模擬中觀察了更大的星系NGC 4490從它小兄弟星系中剝離出氣體，這是由於在大小上的不平衡造成引力效應。

隨著這兩個星系越來越靠近，較小星系的氣體尾部被吹得越來越遠，這一發現支持了今年早些時候的一項研究，該研究將麥哲倫星雲的氣體噴入銀河系指紋標記為屬於小麥哲倫星雲。研究人員發現，在NGC 4490與較小的同伴相撞併合並成一個同伴後很久，它們的氣體足跡還在繼續擴大。發現在50億年的時間裡，這一對氣體尾巴的長度將會超過100萬光年，幾乎是目前長度的兩倍。在50億年之後，10%的氣體外殼仍然存在於合併後的殘餘氣體中超過26萬光年地方，這意味著所有的氣體需要很長時間才能回到合併後的殘餘氣體中。

當研究人員將他們的結果與望遠鏡對NGC 4490/4485的實際觀測結果進行比較時，結果是一致的，表明模型是準確的。發現也與天文學家對宇宙中氣體循環的了解相一致。隨著氣體雲的擴展，氣體雲變得越來越鬆散，因此更大的星系更容易出現并吞噬它。模擬結果表明，這種擴散過程幫助銀河系有效地將氣體從小麥哲倫星雲中剝離出來，這種氣體轉移在宇宙的其他地方可能相當普遍。研究表明，類似的成對矮矮星系存在。因為它們的氣體是如此之長，如果它們落入類似銀河系中，其氣體就很容易排出。該研究進一步表明，碰撞矮星系外圍氣體密度的下降使得新恆星難以形成，這一結論與觀測結果相符。研究人員計劃繼續研究其他兩對矮星系的碰撞，以完善模型。

博科園-科學科普｜參考期刊文獻 :《皇家天文學會月報》｜研究/來自：哥倫比亞大學，DOI: 10.1093/mnras/sty2052

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