有多少個星系圍繞銀河系運行?


有多少個星系圍繞銀河系運行?


銀河系是一個大星系 。那么,有多少較小的“衛星星系”圍繞它運行呢?(圖片來源:MARK GARLICK/蓋蒂圖片社科學照片庫)
據美國生活科學網站(Mindy Weisberger):在太空中,大型物體的引力對較小的物體來說是不可抗拒的 。月球被鎖定在行星的軌道上 。行星、小行星和彗星圍繞更大質量的恒星運行,恒星聚集在超大質量黑洞周圍,形成星系 。
像銀河系這樣的大星系會吸引較小的星系 。我們太陽系的宇宙鄰域跨度為100000光年 , 包含1000億到4000億顆恒星 。銀河系是如此之大 , 以至于在數十億年的時間里,它的質量捕獲了許多矮星系,這些矮星系包含的恒星不超過幾十億顆 , 作為衛星 。
但是銀河系有多少個衛星星系呢?
隨著新的望遠鏡和天空調查揭示出越來越暗的星系,計數也在不斷變化 。但讓我們從我們容易看到的開始 。銀河系中兩個著名的衛星星系是大麥哲倫星云和小麥哲倫星系 。據美國國家航空航天局戈達德太空飛行中心稱,它們圍繞銀河系運行的距離約為16萬光年,在南半球無需望遠鏡即可看到 。
然而,這種高度可見的衛星是例外,而不是規則 。大多數衛星星系都很小,很暗,除了最強大的望遠鏡外,其他望遠鏡都看不見它們 。英國樸次茅斯大學天體物理學副教授Or Graur說,科學家們通過使用視野開闊的儀器來捕捉盡可能多的天空,從而發現矮星系 。
Graur告訴《生活科學》雜志:“望遠鏡越大,我們的儀器越好 , 我們就可以深入到越來越暗的矮星系,直到現在所謂的超暗矮星”,它們只有幾十萬顆恒星 。
耶魯大學天文學和物理學教授Marla Geha說,確認附近的矮星系是否是銀河系衛星需要光譜學——分析它發出的光——來確定它的運動和方向 。
Geha告訴《生活科學》雜志:“然后你就可以知道這個物體是否受到引力束縛,以及這個系綜是否在銀河系周圍 ?!??!靶l星星系目前是——也將永遠是——更大的星系 。”
2020年發表在《天體物理學雜志》上的一項最新人口普查估計,在140萬光年的距離內 , 大約有60顆衛星圍繞銀河系運行 。然而,銀河系衛星星系的確切數量很難確定,部分原因是并非所有提出的衛星星系都已被光譜證實圍繞銀河系運行 。
Geha說:“可能有五到八個物體還沒有光譜或光譜不明確 ?!?。此外 , 新的衛星候選者仍在被發現,她補充道 。
Geha研究矮星系的起源和演化 , 二十多年前她開始研究時,銀河系只有11顆已知的衛星 。Geha說,當斯隆數字巡天在21世紀初開始收集數據時,情況發生了變化 。斯隆制作了第一張覆蓋三分之一以上夜空的數字地圖,其數碼相機提高了天文學家發現昏暗矮星系的機會 。它們微弱的發光常常被更靠近地球的明亮恒星所掩蓋 。
Geha說,使用斯隆的數字圖像,研究人員可以通過算法減去前景恒星,這在模擬照片和照相底片上要困難得多 。這揭示了以前隱藏的微弱矮星系 。
“每一項新的大型成像調查都改變了游戲規則,”Geha說 ?!凹夹g確實在推動所有這些增長以及我們所知道的衛星數量 ?!?br>從2000年代的斯隆到2010年代的暗能量調查,每次調查都揭示了數十個圍繞銀河系運行的衛星星系 。Geha說,智利的Vera C.Rubin天文臺可能會發現數百顆衛星,也就是說,如果銀河系不首先吃掉這些星系 。
“衛星星系受到銀河系的引力束縛,”Graur說 ?!般y河系一直在引力作用下拉扯它們 。慢慢地,它把它們拉了進來 。當它把它們吸引進來時,它開始把它們撕裂并吞噬它們 。”
Graur說,其中一個受害者是一個現在被稱為Gaia Enceladus的矮星系,它被銀河系撕碎并吞噬,其恒星現在在銀河系的光環中閃閃發光 。Geha補充道 , 最終,今天可見的衛星星系可能會遭受同樣的命運 。
她說:“如果我們等待了很長時間 , 數十億年,這些衛星星系將落入母星系并合并 , 形成一個更大的中心星系 。”