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天文學家在銀河系邊境發現新生恆星

2015/03/07 | | 標籤:

巴西南大河州聯邦大學(Federal University of Rio Grande do Sul)天文學家Denilso Camargo等人透過廣角紅外尋天探測器(Wide-Field Infrared Survey Explorer,WISE)影像,在銀河系極邊緣處發現新生恆星。發現新生恆星這件事看起來似乎挺普通的,但這些新生恆星所在之處卻非常不普通,因為銀河極邊緣處可以用來製造新恆星的材料非常稀少,要誕生新恆星是非常困難的事。

我們的銀河系是個所謂的棒旋星系,在星系中間有個由大量恆星、氣體與塵埃組成的棒狀結構,之後有數條主要由恆星構成的旋臂自棒狀結構向外成螺旋狀延展。若從側面觀察銀河系,則銀河系顯得相當扁平,絕大部分物質集中在銀河盤面(銀盤)和銀河系中央的銀核區域內。

恆星基本上是從氣體含量豐富且稠密的巨分子雲(giant molecular cloud,GMC)中誕生,而巨分子雲主要分佈在銀盤較內側的範圍。單一巨分子雲中含有許多小團塊,絕大多數恆星就是一起從這些團塊中誕生而形成星團。

Denilso等人檢視WISE的紅外波段觀測影像,結果不僅在銀盤上下方數千光年遠之處發現巨分子雲,而且其中一個巨分子雲裡面居然同時含有2個星團;這是天文學家第一次在銀河系內這麼偏僻的位置發現有新恆星誕生。

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credit: D. Camargo/NASA/WISE

這2個新發現的星團分別編號為Camargo 438和439,位在編號為HRK 81.4-77.8的巨分子雲中。HRK 81.4-77.8估計年齡約有200萬歲,位在銀盤下方約16000光年遠之處的鯨魚座方向,離銀河系一般的恆星誕生區非常遠。上圖就是新發現的Camargo 438星團的WISE衛星W1的負像,影像寬度約相當於24光年,影像中的每個黑點都代表一顆恆星。

Denilso等人相信在銀河系邊境之處居然有新生恆星誕生,可能的解釋有兩種。第一種是「煙囪模型(chimney model)」,即銀盤上發生諸如超新星爆炸等劇烈事件將塵埃和氣體拋出銀盤外,在這些物質落回銀盤的過程中逐漸併攏而形成巨分子雲。另一種解釋是銀河系和大小麥哲倫等衛星星系之間的重力交互作用,可能從而擾亂了落入銀河系的氣體,從而在氣體比較稠密的地方形成巨分子雲和恆星。

這些天文學家目前正努力瞭解這些造星原料是如何抵達這麼遙遠的地方。其中,煙囪模型需要數個世代的數百顆大質量恆星發生超新星爆炸,如此一來所產生的超級風(superwind)才有足夠的威力將HRK 81.4-77.8拋到現在的位置上。在幾百萬年期間,這些超新星爆炸產生的氣泡結構自身會擠壓拋出的物質,形成更多恆星,然後又刺激物質的拋擲,而這些物質最終會如降雨般逐漸落回銀盤,整個景象如同銀河噴泉一樣。

Denilso說明道:這項發現顯示銀河系沒有先前認為的那麼空曠。新發現的星團真的很奇特,或許在數百萬年之後,這些星團中的恆星周圍若有任何居民,那麼他們或許能以俯瞰之姿來觀察銀河系,和我們在地球上看到的景象將完全不同。

 

資料來源:

1. Astronomers find newborn stars at the edge of the Galaxy. [Royal Astronomical Society, 04 March 2015]

2. Camargo, D., Bica, E., Bonatto, C., & Salerno, G. (2015). Discovery of two embedded clusters with WISE in the high Galactic latitude cloud HRK 81.4-77.8. arXiv preprint arXiv:1501.03707.

 

本文轉載自網路天文館

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