神秘“藍色斑點”揭示了一種新的星系

亞利桑那大學的天文學家已經確定了五種新型恆星系統的例子。它們不完全是星系,而且只是孤立地存在。這些新恆星系統只包含年輕的、藍色的恆星,它們以一種不規則的模式分佈,似乎跟任何潛在的母星系驚人地隔離存在。

神秘“藍色斑點”揭示了一種新的星系

這些恆星系統–天文學家稱它們通過望遠鏡顯示為“藍色斑點”,大小跟微小的矮星系差不多–位於相對較近的處女座星系團中。這五個系統在某些情況下跟任何潛在的母星系相隔超30萬光年,這使得確定它們的起源具有挑戰性。

天文學家是在另一個研究小組發現這些新系統的,該小組由荷蘭射電天文研究所的Elizabeth Adams領導,其編製了一份附近氣體雲的目錄並提供了一份新星系的潛在地點清單。在該目錄公布后,幾個研究小組–包括亞利桑那大學副天文學教授David Sand領導的小組—開始尋找可能跟這些氣體雲有關的恆星。

這些氣體雲被認為跟我們自己的星系有關,並且其中大部分可能是如此,但當第一個被稱為SECCO1的恆星集合被發現時,天文學家意識到它根本不在銀河系附近,而是在室女星團中,雖然距離更遠但在宇宙的規模上仍非常接近。

亞利桑那州立大學斯圖亞德天文台的博士后研究員、描述新恆星系統的研究的論文第一作者Michael Jones指出,SECCO1是非常不尋常的“藍色斑點”之一。Jones在周三於加利福尼亞州帕薩迪納舉行的第240屆美國天文學會會議上介紹了與Sand合著的這些發現。

Jones說道:“這是一個關於意外的教訓。當你在尋找東西的時候,你不一定會找到你要找的東西,但你可能會發現其他非常有趣的東西。”

該團隊從哈勃太空望遠鏡、新墨西哥州的甚大陣列望遠鏡和智利的甚大望遠鏡獲得了他們的觀察結果。研究報告的共同作者、意大利國家天體物理研究所的Michele Bellazzini領導了對來自甚大望遠鏡的數據的分析並已提交了一篇關注該數據的配套論文。

研究小組一起了解到,每個系統中的大多數恆星都非常藍且非常年輕,它們含有非常少的原子氫氣。這一點非常重要,這是因為恆星的形成是從原子氫氣開始的,而原子氫氣在形成恆星之前最終演變成了密集的分子氫氣雲。

“我們觀察到大多數系統缺乏原子氣體,但這並不意味着沒有分子氣體。事實上,一定有一些分子氣體,因為它們仍在形成恆星。大部分年輕恆星和少量氣體的存在,這預示着這些系統最近一定失去了氣體,”Jones說道。

藍色恆星和缺乏氣體的組合是出乎意料的,這些系統中缺乏較老的恆星也是如此。大多數星系都有較老的恆星,天文學家稱其為“紅色與死亡”。

“生為紅色的恆星質量較低且比藍色的恆星壽命長,而藍色的恆星燃燒得快並死得早,所以老的紅色恆星通常是最後活着的恆星,”Jones說道,“而它們的死亡是因為它們沒有更多的氣體來形成新的恆星。這些基本上藍色恆星就像沙漠中的綠洲。”

新的恆星系統含有豐富的金屬,這一事實暗示了它們可能是如何形成的。

Jones表示:“對天文學家來說,金屬是比氦氣更重的任何元素。這告訴我們,這些恆星系統是從一個大星系中剝離出來的氣體形成,因為金屬是如何建立起來的是通過許多重複的恆星形成事件,而你只有在一個大星系中才能真正得到。”

有兩種主要的方式可以將氣體從一個星系中剝離出來。第一種是潮汐剝離,當兩個大星系相互擦肩而過,在引力作用下撕扯掉氣體和恆星時就會發生。另一種是衝壓壓力剝離。

實際上,研究小組更傾向於衝壓壓力剝離的解釋,因為為了讓藍色的大塊物體變得像它們一樣孤立,它們一定是在快速移動,而潮汐剝離的速度跟衝壓壓力剝離相比是低的。

天文學家預計,有一天這些系統最終會分裂成單獨的恆星團並在更大的星系團中散開。

Sand表示,研究人員所了解到的情況為更大的宇宙中氣體和恆星的循環故事提供了依據,“我們認為這個翻肚皮的過程在某種程度上將許多螺旋星系改變成了橢圓星系,因此對這個一般過程的更多了解使我們對星系的形成有了更多的認識。”

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