哈勃望远镜看星星附近银河的发条运动

作者:毋损悉

这张照片显示了哈勃测量大麦哲伦星云(LMC)的旋转,这是我们银河系最近的可见星系LMC出现在南半球的夜空中。在这张照片插图中,地面照片中的图像对比度是增强以突出LMC的微弱外部区域,肉眼看不到为了说明LMC在天空中的大尺寸,在右下方显示满月的图像为视角添加了地平线箭头代表哈勃望远镜恒星运动的最高质量哈勃测量结果显示该星系如何旋转每个箭头显示未来700万年的预测运动哈勃望远镜测量的每颗恒星的运动在几年内小于百万倍。每个箭头的长度LMC每2.5亿年完成一次旋转一组天文学家使用哈勃太空望远镜测量数百个平均运动的平均值7年期间的星空,首次揭示星系的旋转速度基于其恒星的钟状运动使用锐利的NASA哈勃太空望远镜,天文学家首次精确测量旋转基于星系钟状运动的星系速率根据他们的分析,相邻星系的中心部分,称为大麦哲伦星云(LMC),每2.5亿年完成一次旋转。巧合的是,它需要我们的太阳能绕着我们的银河系中心完成旋转的相同时间哈勃望远镜队由马里兰州巴尔的摩太空望远镜科学研究所的Roeland van der Marel和弗吉尼亚州夏洛茨维尔的弗吉尼亚大学的Nitya Kallivayalil组成。使用哈勃来测量LMC中数百颗恒星的平均运动,位于距离我们17万光年远的地方,哈勃记录了恒星在七年内的轻微运动Disk-s像银河系和LMC一样旋转的星系通常像旋转木马一样旋转哈勃的精确跟踪提供了一种通过其恒星的“侧向”适当运动来确定星系旋转的新方法,如在天空平面中所见天文学家长期测量的附近天体的侧向运动,但这是第一次精确度足以看到另一个遥远的星系旋转。在过去的一个世纪里,天文学家通过观察光谱的微小变化来计算星系旋转速率 - 称为多普勒效应 - 它的星光在星系旋转恒星盘的一侧,向地球方向摆动的恒星将显示光谱蓝移(由于向观察者的运动而导致的光波压缩)恒星在相反的一侧摆动离开地球。星系将显示光谱红移(由于远离观察者的运动,光线拉伸到更红的波长)新测量的哈勃侧向之前测量的运动和多普勒运动各自提供了关于LMC旋转速率的补充信息通过结合结果,哈勃团队首次获得了另一个星系中恒星运动的完全三维视图“通过测量瞬间测量星系的旋转来确定来回运动不允许人们真正看到事物随着时间的推移而发生变化,“范德马雷尔说,他在2月1日出版的”天体物理学杂志“上发表的一篇论文中描述和解释结果”通过使用哈勃研究几年来,恒星的运动实际上第一次看到一个星系在天空的平面上旋转“领导数据分析的Kallivayalil补充说:”通过跟踪恒星的运动来研究这个附近的星系让我们更好了解盘状星系的内部结构了解星系的旋转速率可以深入了解星系的形成方式,并可用于计算哈勃是唯一能够进行这种观测的望远镜,因为它具有清晰的分辨率,图像的稳定性以及24年的太空“如果我们想象月球上的人类,”范德马雷尔解释说,“哈勃的精确度将允许我们确定人的头发生长的速度“”这种精确度是至关重要的,因为由于星系的距离,明显的恒星运动是如此之小,“他说 “你可以把LMC想象成天空中的钟,手上需要2.5亿年才能进行一次革命我们知道时钟的指针会移动,但即使是哈勃望远镜,我们也需要盯着它看几年才能看到任何动作“研究小组利用哈勃望远镜的宽视场相机3和高级相机进行调查,观察分布在LMC巨大圆盘上的22个场地中的恒星,这个圆盘在南部夜空中出现,是一个约为满月角直径20倍的物体。根据哈勃测量结果,附图中的箭头显示了未来700万年的预测运动。每个场地不仅包含数十个LMC恒星,还包含背景类星体,由黑洞驱动的明亮灯塔在一个遥远的活跃星系的核心天文学家需要类星体作为固定背景参考点来测量LMC恒星极其微妙的运动。这种测量是哈勃望远镜正在进行的工作的高潮。 van der Marel和另一个改善LMC旋转速度的团队Van der Marel于2002年开始分析银河系的旋转,创建了详细的预测,现在由哈勃确认,旋转应该是什么样的“LMC是一个非常重要的星系,因为它是非常接近我们的银河系,“他说”研究银河系是非常困难的,因为你看到的一切都遍布天空所有在不同的距离,你坐在它的中间研究结构和旋转很多如果从外面观察附近的星系会更容易“”因为LMC就在附近,它是恒星演化和种群研究的基准为此,理解星系的结构很重要,“Kallivayalil说”我们的测量技术使用完全三维运动的星系旋转速率是揭示该结构的一种新方式它为我们理解星系中的恒星如何移动打开了一扇新窗口“另外对于LMC自身的轮换,它也在整个银河系中移动在早期的科学论文中,该团队及其合作者使用哈勃数据显示LMC在银河系周围移动的速度比以前认为的要快。这项研究修改了我们的理解这些相邻星系在过去可能会遇到和相互作用的次数该小组接下来计划使用哈勃来测量LMC的小型表兄,小麦哲伦星云中的恒星运动,使用相同的技术,星系正在相互作用,这项研究还应该更好地了解星系如何在银河系附近和银河系出版物周围移动:Roeland P van der Marel和Nitya Kallivayalil,“第三纪元麦哲伦云正确运动II:三维大麦哲伦云旋转场, “2014,ApJ,781,121; doi:101088 / 0004-637X / 781/2/121 PDF研究复制:第三纪元麦哲伦云正确运动II:三维大麦哲伦云旋转场来源:太空望远镜科学研究所图片:NASA,ESA,A Feild和Z Levay(STScI),....