Tin tức Vũ trụ TV

Bằng chứng về va chạm bề rộng với thiên hà lùn được phát hiện trong Dải Ngân hà

Ngày:
Th10 20, 2020
Tóm lược:

Các nhà vật lý thiên văn đã phát hiện ra một loạt các hình dạng giống như vỏ sò của các ngôi sao trong vùng lân cận của chòm sao Xử Nữ, bằng chứng về sự hợp nhất xuyên tâm giữa một thiên hà lùn và Dải Ngân hà, và ‘cấu trúc vỏ’ đầu tiên được tìm thấy trong Dải Ngân hà .

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Các nhà vật lý thiên văn đã phát hiện ra một loạt các hình dạng giống như vỏ sò của các ngôi sao trong vùng lân cận của chòm sao Xử Nữ, bằng chứng về sự hợp nhất xuyên tâm giữa một thiên hà lùn và Dải Ngân hà, và 'cấu trúc vỏ' đầu tiên được tìm thấy trong Dải Ngân hà .

Gần 3 tỷ năm trước, một thiên hà lùn lao vào trung tâm của Dải Ngân hà và bị xé toạc bởi lực hấp dẫn của vụ va chạm. Các nhà vật lý thiên văn đã công bố ngày hôm nay rằng sự hợp nhất đã tạo ra một loạt các hình dạng giống như lớp vỏ kể chuyện của các ngôi sao trong vùng lân cận của chòm sao Xử Nữ, “cấu trúc vỏ” đầu tiên được tìm thấy trong Dải Ngân hà. Phát hiện cung cấp thêm bằng chứng về sự kiện cổ xưa và những lời giải thích khả thi mới cho các hiện tượng khác trong thiên hà.

Các nhà thiên văn học đã xác định được mật độ sao cao bất thường được gọi là Mật độ quá lớn của Xử nữ khoảng hai thập kỷ trước. Các cuộc khảo sát về sao cho thấy một số ngôi sao này đang di chuyển về phía chúng ta trong khi những ngôi sao khác đang di chuyển ra xa, điều này cũng không bình thường, vì một cụm sao thường di chuyển trong một buổi hòa nhạc. Dựa trên dữ liệu mới nổi, các nhà vật lý thiên văn tại Viện Bách khoa Rensselaer đã đề xuất vào năm 2019 rằng mật độ quá lớn là kết quả của sự hợp nhất xuyên tâm, phiên bản sao của vụ va chạm xương chữ T.

Heidi Jo Newberg, giáo sư vật lý, vật lý ứng dụng và thiên văn học tại Rensselaer, đồng thời là tác giả chính của bài báo The Astrophysical Journal nói chi tiết về khám phá này : “Khi chúng tôi tổng hợp nó lại với nhau, đó là một khoảnh khắc ‘aha’ . “Nhóm các ngôi sao này có một loạt các vận tốc khác nhau, điều này rất kỳ lạ. Nhưng bây giờ khi chúng ta nhìn thấy tổng thể chuyển động của chúng, chúng ta hiểu tại sao các vận tốc lại khác nhau và tại sao chúng lại chuyển động như cũ.”

Các cấu trúc vỏ mới được công bố là mặt phẳng của các ngôi sao cong, giống như những chiếc ô, bị bỏ lại sau khi thiên hà lùn bị xé toạc, theo nghĩa đen nảy lên và xuống qua trung tâm của thiên hà khi nó được kết hợp vào Dải Ngân hà, một sự kiện mà các nhà nghiên cứu đã đặt tên “Virgo Radial Merger.” Mỗi khi các ngôi sao của thiên hà lùn đi nhanh qua trung tâm thiên hà, chúng sẽ giảm tốc độ khi chúng bị lực hấp dẫn của Dải Ngân hà kéo lại cho đến khi chúng dừng lại ở điểm xa nhất, và sau đó quay lại để đâm sầm vào trung tâm một lần nữa, một cấu trúc vỏ khác được tạo ra. Các mô phỏng khớp với dữ liệu khảo sát có thể được sử dụng để tính toán xem thiên hà lùn đã trải qua bao nhiêu chu kỳ và do đó, khi vụ va chạm ban đầu xảy ra.

Bài báo mới xác định hai cấu trúc vỏ trong Vùng Mật độ Xử Nữ và hai trong vùng Đám mây Hercules Aquila, dựa trên dữ liệu từ Khảo sát Bầu trời Kỹ thuật số Sloan, kính viễn vọng không gian Gaia của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu và kính thiên văn LAMOST ở Trung Quốc. Mô hình máy tính của các lớp vỏ và chuyển động của các ngôi sao chỉ ra rằng thiên hà lùn lần đầu tiên đi qua trung tâm thiên hà của Dải Ngân hà cách đây 2,7 ​​tỷ năm.

Newberg là một chuyên gia về vầng hào quang của Dải Ngân hà, một đám mây hình cầu bao quanh các nhánh xoắn ốc của đĩa trung tâm. Hầu hết nếu không muốn nói là tất cả những ngôi sao đó đều là những ngôi sao “nhập cư”, những ngôi sao hình thành trong các thiên hà nhỏ hơn sau này được kéo vào Dải Ngân hà. Khi các thiên hà nhỏ hơn liên kết với Dải Ngân hà, các ngôi sao của chúng bị kéo bởi cái gọi là “lực thủy triều”, cùng một loại lực vi sai tạo ra thủy triều trên Trái đất, và cuối cùng chúng tạo thành một dây dài gồm các ngôi sao chuyển động đồng loạt trong vầng hào quang. Những vụ sáp nhập thủy triều như vậy khá phổ biến và đã hình thành nên nhiều nghiên cứu của Newberg trong hai thập kỷ qua.

Các vụ “sát nhập xuyên tâm” bạo lực hơn được coi là ít phổ biến hơn nhiều. Thomas Donlon II, một nghiên cứu sinh Rensselaer và là tác giả đầu tiên của bài báo, nói rằng ban đầu họ không tìm kiếm bằng chứng về một sự kiện như vậy.

Donlon, người là tác giả chính của bài báo năm 2019 lần đầu tiên đề xuất Hợp nhất hướng tâm Xử nữ, nói: “Có những thiên hà khác, điển hình là những thiên hà hình cầu hơn, có cấu trúc vỏ rất rõ ràng, vì vậy bạn biết rằng những điều này xảy ra, nhưng chúng tôi đã xem xét trong Dải Ngân hà và chưa nhìn thấy những lớp vỏ khổng lồ thực sự rõ ràng. Khi lập mô hình chuyển động của Mật độ quá mức Xử Nữ, họ bắt đầu xem xét một sự hợp nhất xuyên tâm. “Và sau đó chúng tôi nhận ra rằng cùng một kiểu hợp nhất gây ra những lớp vỏ lớn này. Nó trông khác biệt bởi vì, có một điều, chúng ta đang ở bên trong Dải Ngân hà, vì vậy chúng ta có một góc nhìn khác, và đây cũng là một thiên hà đĩa và chúng tôi không có nhiều ví dụ về cấu trúc vỏ trong thiên hà đĩa. “

Phát hiện này đặt ra những tác động tiềm tàng đối với một số hiện tượng sao khác, bao gồm cả Gaia Sausage, sự hình thành các ngôi sao được cho là kết quả của sự hợp nhất của một thiên hà lùn từ 8 đến 11 tỷ năm trước. Công việc trước đây ủng hộ ý tưởng rằng sự hợp nhất của Virgo Radial và Gaia Sausage là kết quả của cùng một sự kiện; ước tính tuổi thấp hơn nhiều cho sự hợp nhất của Virgo Radial Merger có nghĩa là cả hai là các sự kiện khác nhau hoặc Gaia Sausage trẻ hơn nhiều và không thể gây ra sự hình thành đĩa dày của Dải Ngân hà, như đã tuyên bố trước đây. Một mô hình xoắn ốc được phát hiện gần đây về vị trí và dữ liệu vận tốc cho các ngôi sao gần mặt trời, đôi khi được gọi là Gaia Snail, và một sự kiện được đề xuất gọi là Splash, cũng có thể liên quan đến sự hợp nhất hướng tâm Virgo.

Newberg nói: “Có rất nhiều tiềm năng liên quan đến phát hiện này. “The Virgo Radial Merger mở ra cánh cửa cho sự hiểu biết sâu rộng hơn về các hiện tượng khác mà chúng ta nhìn thấy và không hiểu hết, và điều đó rất có thể đã bị ảnh hưởng bởi một thứ gì đó rơi xuống ngay giữa thiên hà cách đây chưa đầy 3 tỷ năm. “

Xem video mô phỏng sự hình thành cấu trúc vỏ sao.


Nguồn truyện:

Tài liệu do Học viện Bách khoa Rensselaer cung cấp . Bản gốc do Mary L. Martialay viết. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.


Tham khảo Tạp chí :

  1. Thomas Donlon, Heidi Jo Newberg, Robyn Sanderson, Lawrence M. Widrow. Cấu trúc Vỏ của Dải Ngân hà Tiết lộ Thời gian xảy ra Va chạm Xuyên tâm . Tạp chí Vật lý thiên văn , 2020; 902 (2): 119 DOI: 10.3847 / 1538-4357 / abb5f6

Bài viết liên quan

Bài viết mới