一種看不見的力量正企圖撕裂我們的衛星系,把星系的生命之河抽干

星空天文 發佈 2020-01-11T10:18:38+00:00

參考:CosmicRay Driven Outflows from the Large Magellanic Cloud: Contributions to the LMC Filamenthttps://arxiv.org/abs/1911.02021

一種看不見的力量——宇宙射線正企圖撕裂大麥哲倫雲,把星系中的氣體抽干。

大麥哲倫雲。ESO / VISTA VMC

銀河系周邊存在許多衛星系,最大的是大麥哲倫雲。我們通常只能在南半球的天空中看到它。雖然在天空中占據的面積相當大,但是大麥哲倫雲和地球的距離實際上有16萬光年之遙。

大麥哲倫雲包含了近200億顆恆星,最寬處約1.4萬光年。按大小排列,它在本星系群中位居第四。大麥哲倫雲在緩慢地圍繞銀河系運行,且距離銀河系越來越近。兩者將在25億年後接觸。

來不及等到那一天,猛烈的星暴已經在大麥哲倫雲內開始。在圍繞銀河系運行的過程中,大麥哲倫雲還會和它的小弟——小麥哲倫雲發生引力糾葛。

小規模的星暴在大麥哲倫雲內每隔幾億年就會發生一次,而這正是大麥哲倫雲擁有許多大質量恆星的原因。大質量恆星的一生都很輝煌,但它們的壽命異常短暫。短短几百萬年後,它們便都會爆發成為超新星。

超新星頻發導致大麥哲倫雲內充斥著宇宙射線。這些被加速到近光速的帶電粒子在星系內橫行。雖然單一粒子微不足道,但它們的飛行速度極高,帶有強大的動能。它們能夠和星雲中的分子發生一對一的相互作用,把能量傳遞給後者。

星雲氣體在宇宙射線的轟擊下會變得熾熱,導致它們無法被大麥哲倫雲的引力束縛。這意味著它們註定要離開,失去了氣體物質,星系的生命之河將會幹枯。

這也許就是大麥哲倫雲身後拖曳著一條氣體長尾——麥哲倫流的原因。但是研究人員通過模擬卻發現,至少現在,大麥哲倫雲還不至於被完全撕裂。

原因在於大麥哲倫雲在過去幾十億年間,一直在以一種正面的姿態朝著銀河系運動。這種姿態導致大麥哲倫雲一直「沐浴」在銀河系周邊的氣體暈中。暈中氣體會對大麥哲倫雲產生「衝壓」作用,使之雖然勉強,但也成功地免遭過早死亡的厄運。

好運不常在,「衝壓」總有一天會消失,引力糾葛也總有一天會主宰此間的一切。大麥哲倫雲和銀河系以及小麥哲倫雲的融合進程一旦開始,就什麼都晚了。

參考:
Cosmic Ray Driven Outflows from the Large Magellanic Cloud: Contributions to the LMC Filament
https://arxiv.org/abs/1911.02021

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