在一个缓慢的开始之后,银河系的邻居们已经加强了他们的明星形成游戏


当谈到制造恒星时,银河系最近的银河系邻居起步缓慢。但他们现在正在加快速度。

通过制作超出我们自己的星系的第一个详细的化学图,科学家们发现大型和小麦哲伦星云中的恒星形成在最近的过去,经过一段时间的滞后。新的结果不仅提供了宇宙中最丰富的星系类型的见解,它们还有助于提高对银河系演变的理解。

尽管大型和小型麦哲伦云(分别是LMC和SMC)距离银河系仅150,000光年 – 就在天文学家的位置 – 天文学家们很难研究它们的成分。 [Dizzying Array of Stars Dazzles in New Hubble Photo]

蒙大拿州立大学的天文学家大卫·尼德弗尔上个月在西雅图举行的美国天文学会第233次半年会上对记者说:“制定完整结构一直是一项挑战。” Nidever和他的同事使用Apache Point天文台银河演化实验2(APOGEE-2)调查获得了对麦哲伦星云中5,000颗恒星的精确观测。通过绘制出重要元素如何通过星系中的恒星分布,天文学家能够在几代恒星诞生时进行近似模拟。

“凭借这项新功能,我们可以前所未有地研究麦哲伦云,”Nidever说。

仅在南半球可见,LMC和SMC以探险家费迪南德麦哲伦的名字命名,他带领第一次欧洲探险队环游全球。根据Nidever关于新工作的论文,这对是矮星系,较小的恒星集合,可以包含太阳在气体,尘埃和恒星中的质量的1,000到1,000,000,000倍。银河系被几十个已知的矮星系所包围,科学家们怀疑还有几十个隐藏在条纹中,它们的小而细小的形状使它们很难被发现。

虽然它们有资格成为矮星系,但是LMC和SMC是不同寻常的,建造星星的速度要慢得多。这种差异一直是科学家的一个谜。

“银河系的质量与早期恒星形成率之间应该存在关系,”Nidever告诉Space.com。 “麦哲伦云远离这种趋势。”

斯隆数字巡天的APOGEE-1项目从2011年到2014年研究了北半球的银河系,提供了“对银河系动力结构和化学历史的前所未有的见解”,斯隆的网站称。总部设在新墨西哥州的APOGEE的第一个版本仅限于北半球。

2017年,智利Las Campanas天文台安装了几乎相同的仪器APOGEE-2。该仪器于同年开始观察LMC和SMC。

第一颗恒星由密集的氢气和氦气形成,将一小部分气体转化为较重的元素。当他们在暴力的超新星中爆炸时,他们用这些元素播种他们的环境,这些元素被吸引到下一代恒星中,并且循环继续 – 每一代恒星将更多的物质转化为更重的元素。

通过APOGEE-2,Nidever和他的同事们能够探测LMC和SMC中数千颗恒星的化学成分。科学家将这些化妆品折叠成模拟,以确定它们需要多长时间才能形成恒星。这样,他们就能够重建两个星系的恒星形成历史。

Nidever说,与银河系不同,麦哲伦云开始起步缓慢,建造的新恒星比我们自己的星系慢约50倍。尽管这个懒惰的开始,LMC最近的一次踢球导致了新星的六倍跳跃。

“活跃起来永远不会太晚,”Nidever说。

最近上升的原因是大约20亿年前发生的? Nidever说,最有可能的消息来源是最近的SMC推动了较大的矮星系中的星系燃烧。

“我们可以看到他们在结构中互动的功能,”Nidever说。

云的缓慢起步与银河系周围的其他矮星系形成鲜明对比。 Nidever表示,该货币对的恒星形成率甚至低于预期。

大麦哲伦星云的恒星形成区域。银河系引力的牵引导致附近矮星系中的气云坍缩成新的恒星,照亮了星系。

大麦哲伦星云的恒星形成区域。银河系引力的牵引导致附近矮星系中的气云坍缩成新的恒星,照亮了星系。

图片来源:NASA / ESA /致谢:Josh Lake

“这有点神秘,”他说。

差异可能源于不同的环境。到目前为止研究的大多数矮星系都在银河系周围进行了几次旅行。它们与我们银河系的引力相互作用可能有助于将它们的气体转化为恒星。

然而,根据之前的研究,LMC和SMC最有可能在银河系中首次旋转。研究人员表示,这意味着他们花费了大约100亿年的时间孤立地建造恒星,而没有大规模的星系来促进他们的星系。只有在过去的几十亿年中,这对夫妇才开始更频繁地与银河系相互作用,并促进他们建立恒星的速度。

但是LMC和SMC的起步才刚刚开始。在大约25亿年后,LMC将与银河系合并,开启一系列恒星形成。

“很多明星 [in the Magellanic Clouds] 将被抛入银河系的光环,并将极大地影响其光环的构成,“Nidever说。

他补充说,合并将导致麦哲伦云的残余气体和尘埃中形成一团恒星。在开始如此缓慢的开局之后,这对人将在最后几年结束一场精彩的烟花爆竹。

该研究已提交给天体物理学杂志,可在预印本服务器arXiv上获得。

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