大麦哲伦云晕的发现最终解释了围绕银河系旋转的气流

　　银河系并不孤单。它在轨道上捕获了较小的星系，最大的两个被称为小麦哲伦云和大麦哲伦云，在南半球可以看到两个布满灰尘的污迹。

　　几十亿年前，当麦哲伦星云开始围绕银河系旋转时，一股被称为麦哲伦流的巨大气流从它们身上撕裂开来。这条小溪现在横跨了大半个夜空。但是天文学家一直不知道如何解释这条小溪是如何变得如此巨大，超过太阳质量的10亿倍。

　　现在，威斯康星大学麦迪逊分校的天文学家和他们的同事发现，麦哲伦云周围的温暖气体光环可能起到保护作用，保护矮星系免受银河系自身光环的影响，并贡献大部分麦哲伦流的质量。随着较小的星系进入银河系的影响范围，部分光环被拉伸和分散，形成麦哲伦流。研究人员今天（2020年9月9日）在《自然》杂志上发表了他们的发现。

　　“现有的麦哲伦流形成模型已经过时，因为它们不能解释它的质量，”该论文的第一作者，UW-麦迪森物理系的研究生斯科特·卢奇尼说。

　　“这就是为什么我们提出了一个新的解决方案，很好地解释了溪流的质量，这是最迫切需要解决的问题，”UW-麦迪逊大学的天文学教授埃琳娜·东希亚补充道，她负责监督这项研究。

　　东西亚与UW-麦迪森大学、巴尔的摩太空望远镜科学研究所和悉尼大学的物理学家和天文学家合作。她在纽约市弗拉铁研究所计算天体物理中心担任学者时完成了这项工作。

　　早期的模型表明，当矮星系进入银河系的轨道时，重力潮汐和星系之间的相互推挤力形成了麦哲伦云之外的麦哲伦流。虽然这些模型可以在很大程度上解释溪流的大小和形状，但它们只占其质量的十分之一。

　　最近，天文学家发现麦哲伦云足够大，以至于有自己的光环或日冕，由温暖的气体包围着它们。东琪亚和她的团队意识到这个日冕会极大地改变溪流的形成。

　　在卢奇尼进行的新模拟中，麦哲伦星系的形成分为两个时期。当麦哲伦星云仍然远离银河系时，大麦哲伦星云在数十亿年的时间里从它的小伙伴那里剥离了气体。这种被盗的气体最终贡献了气流最终质量的10％到20％。

　　后来，随着云落入银河系的轨道，日冕放弃了自身质量的五分之一，形成了麦哲伦流，通过与银河系的重力和自身日冕的相互作用，麦哲伦流延伸到天空的一个巨大弧形上。

　　新模型首次解释了麦哲伦流的全部质量和绝大多数来自电离气体，电离气体比非电离气体更有能量。这也更好地解释了溪流是如何采用丝状形状的，以及为什么它缺乏恒星——因为它主要是由无恒星的日冕形成的，而不是矮星系本身。

　　“这条溪流是一个50年的谜，”安德鲁·福克斯说，他是这项研究的合著者之一，也是哈勃太空望远镜的操作者太空望远镜科学研究所的天文学家。“我们从来没有很好地解释它来自哪里。真正令人兴奋的是，我们现在正在接近一个解释。”

　　研究人员的提议现在可以直接测试了。哈勃应该能够看到麦哲伦星云周围气体日冕的信号。

　　20世纪90年代，UW-麦迪森的一组天文学家发现了麦哲伦星云可能有一个大范围日冕的最初迹象。现在，随着对日冕对麦哲伦流影响的更好理解和对其存在的明确测试，有机会解释半个世纪以来关于麦哲伦流起源的神秘，提供我们银河系邻居的更全面的图像。

　　“这项工作重新定义了我们对气体如何吸积到银河系并形成未来恒星形成的储层的理解，”该论文的合著者、澳大利亚悉尼天文研究所所长乔斯·布兰德-霍桑说。