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更重要的是,这些互动会告诉我们:星系的命运,从来不是“自己选的”
,而是宇宙环境“写”
的。
一、室女座星系团的“环境暴力”
:ra压力剥离如何“削去”
草帽的“气体外衣”
草帽星系的“静”
,本质是“被动的静”
——它的气体被星系团的高温介质“吹”
走了,恒星形成被“掐断”
了,连形态都被“扭曲”
了。
这一切的始作俑者,是室女座星系团的“环境暴力”
:ra压力剥离(rapressurestrippg)。
1什么是ra压力?从“风吹头发”
到“星系失血”
ra压力的原理,类比于你在跑步时感受到的风阻:当你移动时,周围介质(空气)会撞击你,产生压力。
对于星系来说,这个“介质”
是星系团的高温星际介质(tracsterdiu,i)——一种由电离氢、氦和重元素组成的等离子体,温度高达10?开尔文(相当于太阳核心温度的170倍),密度约为每立方厘米10?3个粒子(银河系星际介质的11000)。
当草帽星系以约1000公里秒的速度穿过室女座星系团的i时,i会“撞击”
它的星际介质(is),产生巨大的ra压力。
这种压力会把星系外围的气体“挤”
出去,形成气体外流(gacticoutflow)。
就像你用吸管吹走纸船上的水,ra压力把草帽星系的气体“吹”
向星系团空间。
2剥离的“三阶段”
:从外围气体到核心恒星ra压力剥离不是“一次性”
的,而是分阶段的:第一阶段:外围气体流失(约10亿年前):草帽星系的暗物质晕首先与i相互作用,外围的氢、氦气体被剥离,形成第一个气体晕(x-newton观测到的101?倍太阳质量的热气体)。
第二阶段:盘面气体耗尽(约5亿年前):随着外围气体被剥离,盘面的分子气体(恒星形成的原料)被“抽”
走,恒星形成率从每年1倍太阳质量降到01倍以下。
第三阶段:核心恒星剥离(现在):剥离继续深入,星系外围的恒星(年龄50亿-100亿年)被潮汐力拉扯,形成恒星流(哈勃观测到的10万光年长的淡蓝色光带)。
“ra压力剥离就像‘慢刀子割肉’,”
欧洲南方天文台(e)的星系团专家米歇尔·法里纳(ichelefarnier)说,“它不会立刻摧毁星系,但会慢慢抽走它的‘血液’,让它变成‘化石’。”
3观测证据:x射线晕与恒星流的“双重印证”
ra压力剥离的痕迹,被多个望远镜“抓现行”
:x射线观测:x-newton望远镜发现,草帽星系外围有一个巨大的热气体晕(直径约50万光年),温度高达10?开尔文,正以每秒100公里的速度向外扩张。
这个晕的质量约为101?倍太阳质量,是草帽星系原有外围气体的3倍——说明剥离过程仍在进行。
光学观测:哈勃望远镜的深场图像显示,草帽星系有两条明显的恒星流:一条从核球北部延伸出去,长度达12万光年;另一条从旋臂末端向南延伸,长度约8万光年。
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