宇宙射线正在“撕裂”大麦哲伦星系

发表于 5年以前 | 总阅读数：905 次

大麦哲伦云是距银河系最近的星系之一。图为位于智利的欧洲南方天文台的VISTA望远镜拍摄的大麦哲伦云照片。

模拟发现，星暴事件中产生的宇宙射线正在使该星系分崩离析。还好就目前来看，真正的大麦哲伦云仍然完好无缺。

两大星云

银河系拥有数十个较小的卫星星系，其中最大的便是大麦哲伦云和小麦哲伦云。它们得名于葡萄牙探险家斐迪南·麦哲伦。尽管南半球的观星爱好者们在千年以前就已经熟知了这两个星系，但直到麦哲伦那次著名的环球航行之后，欧洲人才通过他做的详细记录了解到它们的存在，因此用麦哲伦的名字为它们命名。

虽然大麦哲伦云在夜空中看似很大，直径达月球的20倍，但它距我们足有16万光年之遥。它的质量约为太阳的100亿倍，直径约为1.4万光年，是本地星群中的第四大星系。大麦哲伦云目前和小麦哲伦云一起围绕银河系旋转，并且距银河系越来越近。再过25亿年左右，大麦哲伦云就会与银河系相撞，上演一场惊天动地的“焰火表演”。

但在此之前，大麦哲伦云中会先发生一些爆发性的恒星形成过程。除了绕银河系旋转外，大麦哲伦云同时还围绕小麦哲伦云运动，两者之间的引力作用会激发一轮又一轮密集的恒星形成，短暂地照亮整个大麦哲伦云星系。

被宇宙射线加热的气体

这种激烈的恒星形成每隔几亿年便会发生一回。只要有新恒星形成，其中必然有一些超大质量恒星。这些恒星的生命非常短暂，短短几百万年便会将内部核燃料焚烧殆尽，最终以超新星爆发的形式解体。这是宇宙中已知最强大、最高能的事件。

而这种激烈宇宙事件的副产物之一便是宇宙射线。它们不断在宇宙中四处穿梭，一跃便是数十亿光年之遥，为所及之处带来灭顶之灾。

而前述模拟结果显示，过去激烈的恒星形成过程中产生的宇宙射线正在“试图”摧毁大麦哲伦云。

宇宙射线的主要问题在于其巨大的动能。尽管构成宇宙射线的粒子极小，但速度极快，因此拥有的动能高得惊人。这些射线在击中大麦哲伦云中的任意一团气体云后，会逐个击中气体云中的各个分子，在释放部分动能的同时，使气体温度激增。

气体温度高到一定程度后，大麦哲伦云的引力便不足以将其留在星系中，因此这些炽热的气体便会向外逃逸。

麦哲伦星流

不过，这一过程并不会发生得那么快。研究人员分析了自己的模拟结果，想了解这些炽热的气体从大麦哲伦云逃逸的速度有多快、范围有多远。为此，他们着重研究了模拟结果中“麦哲伦星流”的表现。“麦哲伦星流”是一股数亿年前从麦哲伦云中喷出的物质流，这股炽热、稀薄的气体几乎包围了整个银河系。而研究人员惊讶地发现，尽管宇宙射线使大麦哲伦云中的气体显著升温，但这些气体却留在了星系内部、并未逸散出去。

这种矛盾的原因在于大麦哲伦云向银河系靠近时的朝向。数十亿年来，它一直在径直面朝银河系移动，之间毫无遮挡。因此，大麦哲伦云在银河系周围的稀薄气体中移动时，这些气体的压力就像一个盖子，阻挡了大麦哲伦云中的物质外泄。

因此，尽管大麦哲伦云中有大量气体想向外逃逸，却因为上述原因无法成功脱逃。至少目前来说是这样。但这种压力差迟早会消散，届时大麦哲伦云中的炽热气体便可成功外泄，加入跟随在该星系后方的麦哲伦星流。

至于形成这股星流的原因，研究人员猜测，它可能主要是由大小麦哲伦云之间的引力作用导致的，与宇宙射线关系较小。

但有一点是肯定的：对大麦哲伦云而言，接下来的几十亿年一定会过得相当有趣。