有多少星系绕银河系运行?
2024-11-10 15:53

有多少星系绕银河系运行?

在太空中,大质量物体的引力对小物体来说是不可抗拒的。卫星被锁定在行星周围的轨道上。行星、小行星和彗星围绕着质量更大的恒星运行,恒星聚集在超大质量黑洞周围,形成星系。

像银河系这样的大星系会吸引较小的星系。我们太阳系的宇宙邻域横跨10万光年,包含1000亿到4000亿颗恒星。银河系是如此之大,在数十亿年的时间里,它的质量俘获了无数的矮星系,这些矮星系包含的恒星不超过几十亿颗。

但是银河系有多少个卫星星系呢?

随着新的望远镜和巡天显示出越来越暗淡的星系,计数也在不断变化。但让我们从容易看到的开始。银河系两个著名的卫星星系是大麦哲伦星云和小麦哲伦星云。据美国宇航局戈达德太空飞行中心称,它们围绕银河系运行,距离银河系约16万光年,在南半球不用望远镜就能看到。

然而,这种高度可见的卫星是例外,而不是规则。大多数卫星星系都很小、很暗,只有最强大的望远镜才能看到它们。英国朴茨茅斯大学(University of Portsmouth)天体物理学副教授奥尔·格劳尔(Or Graur)说,科学家们通过使用具有宽视野的仪器来尽可能多地捕捉天空,从而发现矮星系

格劳尔告诉《生活科学》杂志:“望远镜越大,仪器越好,我们就可以深入到越来越暗淡的矮星系,直到现在所谓的超暗矮星。”这种星系只有几十万颗恒星。

耶鲁大学天文学和物理学教授Marla Geha说,要确认附近的矮星系是否是银河系的卫星,需要使用光谱学——对它发出的光进行分析——来确定它的运动和方向。

Geha告诉《生活科学》杂志说:“然后你就可以判断这个物体是否受到自身引力的束缚,以及这个星系是否在绕银河系运行。”“卫星星系目前是——而且将永远围绕着——更大的星系运行。”

2020年发表在《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal)上的一项最新普查估计,在140万光年的距离内,大约有60颗卫星绕着银河系运行。然而,银河系卫星星系的确切数量很难确定,部分原因是并非所有提出的卫星星系都已被光谱证实围绕银河系运行。

Geha说:“可能有5到8个物体还没有光谱或光谱模糊。”她补充说,更重要的是,新的候选卫星仍在被发现。

Geha研究矮星系的起源和演化,当她20多年前开始她的研究时,银河系只有11颗已知的卫星。Geha说,当斯隆数字巡天在21世纪初开始收集数据时,这种情况发生了变化。斯隆制作了第一张覆盖超过三分之一夜空的数字地图,其数码相机提高了天文学家发现昏暗矮星系的机会。它们微弱的光芒经常被离地球更近的明亮恒星所掩盖。

Geha说,利用斯隆的数字图像,研究人员可以通过算法减去前景恒星,这是用模拟照片和照相底片很难做到的。这揭示了之前隐藏的微弱矮星系。

Geha说:“每一次新的大型成像调查都改变了游戏规则。“技术确实推动了我们所知道的卫星数量的上升。”

从2000年代的斯隆到2010年代的暗能量调查,每次调查都揭示了数十个围绕银河系运行的卫星星系。Geha说,智利的Vera C. Rubin天文台可能会发现数百颗卫星,前提是银河系没有先吃掉这些星系。

格劳尔说:“卫星星系受到银河系的引力束缚。”“银河系的引力一直在拉着它们。慢慢地,它把它们拉进去。当它把它们拉进去时,它开始撕裂并消耗它们。”

格劳尔说,其中一个受害者就是现在被称为盖亚土卫二的矮星系,它被银河系撕碎并吞噬,现在它的恒星在银河系的光环中闪烁。Geha补充说,最终,今天可见的卫星星系可能会遭受同样的命运。

“如果我们等上很长时间,几十亿年,”她说,“那些卫星星系会落入母星系并合并,形成一个更大的中央星系。”

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