北京時(shí)間2月21日消息,據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,宇宙射線是指被極其激烈的宇宙事件加速到接近光速的微型帶電粒子。這些射線本身并不是特別可怕,但如果數(shù)量足夠多,便會(huì)對(duì)整個(gè)星系造成威脅。
一支研究團(tuán)隊(duì)近日發(fā)表了對(duì)銀河系的衛(wèi)星星系大麥哲倫云的模擬結(jié)果。模擬發(fā)現(xiàn),星暴事件中產(chǎn)生的宇宙射線正在使該星系分崩離析。還好就目前來看,真正的大麥哲倫云仍然完好無缺。
兩大星云
銀河系擁有數(shù)十個(gè)較小的衛(wèi)星星系,其中最大的便是大麥哲倫云和小麥哲倫云。它們得名于葡萄牙探險(xiǎn)家斐迪南·麥哲倫。盡管南半球的觀星愛好者們?cè)谇暌郧熬鸵呀?jīng)熟知了這兩個(gè)星系,但直到麥哲倫那次著名的環(huán)球航行之后,歐洲人才通過他做的詳細(xì)記錄了解到它們的存在,因此用麥哲倫的名字為它們命名。
雖然大麥哲倫云在夜空中看似很大,直徑達(dá)月球的20倍,但它距我們足有16萬光年之遙。它的質(zhì)量約為太陽(yáng)的100億倍,直徑約為1.4萬光年,是本地星群中的第四大星系。大麥哲倫云目前和小麥哲倫云一起圍繞銀河系旋轉(zhuǎn),并且距銀河系越來越近。再過25億年左右,大麥哲倫云就會(huì)與銀河系相撞,上演一場(chǎng)驚天動(dòng)地的“焰火表演”。
但在此之前,大麥哲倫云中會(huì)先發(fā)生一些爆發(fā)性的恒星形成過程。除了繞銀河系旋轉(zhuǎn)外,大麥哲倫云同時(shí)還圍繞小麥哲倫云運(yùn)動(dòng),兩者之間的引力作用會(huì)激發(fā)一輪又一輪密集的恒星形成,短暫地照亮整個(gè)大麥哲倫云星系。
被宇宙射線加熱的氣體
這種激烈的恒星形成每隔幾億年便會(huì)發(fā)生一回。只要有新恒星形成,其中必然有一些超大質(zhì)量恒星。這些恒星的生命非常短暫,短短幾百萬年便會(huì)將內(nèi)部核燃料焚燒殆盡,最終以超新星爆發(fā)的形式解體。這是宇宙中已知最強(qiáng)大、最高能的事件。
而這種激烈宇宙事件的副產(chǎn)物之一便是宇宙射線。它們不斷在宇宙中四處穿梭,一躍便是數(shù)十億光年之遙,為所及之處帶來滅頂之災(zāi)。
而前述模擬結(jié)果顯示,過去激烈的恒星形成過程中產(chǎn)生的宇宙射線正在“試圖”摧毀大麥哲倫云。
宇宙射線的主要問題在于其巨大的動(dòng)能。盡管構(gòu)成宇宙射線的粒子極小,但速度極快,因此擁有的動(dòng)能高得驚人。這些射線在擊中大麥哲倫云中的任意一團(tuán)氣體云后,會(huì)逐個(gè)擊中氣體云中的各個(gè)分子,在釋放部分動(dòng)能的同時(shí),使氣體溫度激增。
氣體溫度高到一定程度后,大麥哲倫云的引力便不足以將其留在星系中,因此這些熾熱的氣體便會(huì)向外逃逸。
麥哲倫星流
不過,這一過程并不會(huì)發(fā)生得那么快。研究人員分析了自己的模擬結(jié)果,想了解這些熾熱的氣體從大麥哲倫云逃逸的速度有多快、范圍有多遠(yuǎn)。為此,他們著重研究了模擬結(jié)果中“麥哲倫星流”的表現(xiàn)。“麥哲倫星流”是一股數(shù)億年前從麥哲倫云中噴出的物質(zhì)流,這股熾熱、稀薄的氣體幾乎包圍了整個(gè)銀河系。而研究人員驚訝地發(fā)現(xiàn),盡管宇宙射線使大麥哲倫云中的氣體顯著升溫,但這些氣體卻留在了星系內(nèi)部、并未逸散出去。
這種矛盾的原因在于大麥哲倫云向銀河系靠近時(shí)的朝向。數(shù)十億年來,它一直在徑直面朝銀河系移動(dòng),之間毫無遮擋。因此,大麥哲倫云在銀河系周圍的稀薄氣體中移動(dòng)時(shí),這些氣體的壓力就像一個(gè)蓋子,阻擋了大麥哲倫云中的物質(zhì)外泄。
因此,盡管大麥哲倫云中有大量氣體想向外逃逸,卻因?yàn)樯鲜鲈驘o法成功脫逃。至少目前來說是這樣。但這種壓力差遲早會(huì)消散,屆時(shí)大麥哲倫云中的熾熱氣體便可成功外泄,加入跟隨在該星系后方的麥哲倫星流。
至于形成這股星流的原因,研究人員猜測(cè),它可能主要是由大小麥哲倫云之間的引力作用導(dǎo)致的,與宇宙射線關(guān)系較小。
但有一點(diǎn)是肯定的:對(duì)大麥哲倫云而言,接下來的幾十億年一定會(huì)過得相當(dāng)有趣。(葉子)