蓋亞太空任務發現銀河系中神秘的“化石旋臂”

由巴塞羅那大學宇宙科學研究所(ICCUB-IEEC)的研究員Chervin
Laporte領導的一個國際天文學家小組,利用蓋亞太空任務的數據繪製了一幅新的銀河系外盤地圖。
耐人尋味的是,新發現的結構包括“化石旋臂”的證據。該團隊在《皇家天文學會月刊》上發表了這一新工作。信件》中發表了這項新工作。

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該團隊分析了從2020年12月開始的蓋亞運動數據,以確定連貫的結構。他們得出的地圖顯示,在星盤的邊緣存在許多以前未知的旋轉絲狀結構。它還對以前已知的結構給出了一個更清晰的整體視圖。數值模擬預測,這種絲狀結構將在過去的衛星相互作用中在外盤中形成,但是這張地圖所揭示的大量的子結構是沒有預料到的,它們仍然是一個謎。

這些結構可能是什麼?一種可能性是,它們是來自銀河系圓盤的潮汐臂的遺迹,在不同時期被各種衛星星系激發。我們的銀河系現在被50個這樣的衛星星系所包圍,並且在過去吞噬了許多其他星系。目前,銀河系被認為正在受到人馬座矮星系的擾動。但是在它更遙遠的過去,它與另一個入侵者“蓋亞香腸”相互作用,現在它的碎片已經分散到我們銀河系的郊區。

蓋亞香腸是大約在80-110億年前與銀河系合併的一個星系的遺迹,也稱為香腸星系。它依然是一個矮星系,並在合併的過程中為銀河系至少添加了8個球狀星團和500億太陽質量的恆星、氣體和暗物質。 “蓋亞香腸”的名稱來自於蓋亞任務測得它在空間中的速度,是其徑向速度相對於自行的狀態。

在早先的一項研究中,同一個團隊顯示,外盤的一個絲狀結構,即反中心流,有主要超過80億歲的恆星。這使得它有可能太老了,不可能僅由人馬座激發,而是指向蓋亞香腸。

另一種可能性是,並非所有這些結構都是真正的化石旋臂,而是形成了銀河系盤中大規模垂直扭曲的波峰。”Laporte說:”我們認為,圓盤對衛星的撞擊作出了反應,這些撞擊產生的垂直波就像池塘上的漣漪一樣傳播開來。”

為了嘗試區分這兩種解釋,研究小組現在已經獲得了一個專門的後續計劃,使用加那利群島上的威廉-赫歇爾望遠鏡,以研究每個子結構中恆星群的特性。未來的調查將有助於闡明這些天體飄忽不定的結構的性質和來源。

通常情況下,銀河系的這一區域仍然沒有得到很好的探索,因為其間的塵埃嚴重遮擋了銀河系的大部分中層。雖然灰塵會影響恆星的亮度,但它的運動卻不受影響,蓋亞運動數據幫助我們發現了這些絲狀結構。但現在的挑戰仍然是弄清楚這些東西到底是什麼,它們是如何出現的,為什麼會有這麼大的數量,以及它們能告訴我們關於銀河、其形成和演變的情況。

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