史密斯雲
史密斯雲（Smith's Cloud）是一個位於天鷹座巨大的河外高速氫雲團，其銀道座標系為l = 39°, b = −13°。它是於1963年由荷蘭萊頓大學的碩士研究生、年僅24歲的Gail Bieger使用25米口徑的德文格洛（Dwingeloo）無線電望遠鏡首先發現並以她的名字命名（當時她剛剛結婚，婚前姓氏為Smith）[2][3][4]。史密斯雲在一開始並沒有引起太多的關注，直到21世紀初美國國家無線電天文台的Felix Lockman利用100米口徑的綠堤電波望遠鏡（Green Bank Telescope）對其進行深入研究後發現，它將在四千萬年內和銀河系發生碰撞，由此成為天文學界的一個焦點[5][4][6]。
| 星雲 | |
|---|---|
 綠堤望遠鏡在2008年拍攝的史密斯雲影像。 | |
| 觀測資料: J2000.0[1] epoch | |
| 赤經 | 19h 59m [1] |
| 赤緯 | -00.3° [1] |
| 視直徑 | 11° |
| 物理性質 | |
| 尺度 | 9.8×103 ly（3 kpc） × 3.3×103 ly（1 kpc） |
| 名稱 | 史密斯雲（Smith Cloud）、WV 360、HVC 040-15 |
物理特性
史密斯雲的形狀有點類似彗星，長度為3,000秒差距（9,800 光年），寬1,000秒差距（3,262 光年），質量至少相當於一百萬顆太陽質量[5]。它距離地球在11,100 秒差距 （36,000 光年）至13,700 秒差距（45,000光年）[5] ，在天空中的角直徑為15度，覆蓋的範圍幾乎與獵戶座一樣寬，或者相當於20個滿月直徑[2]。但史密斯雲比較昏暗，肉眼無法直接觀測到。
撞擊
史密斯雲位於銀盤以南9,000光年處，距離銀心25,000光年，是已知最接近銀盤的高速雲團，空間速度達到每秒300千米[4]。它以每秒100千米的速度遠離地球，但這是由於太陽系自身運動所引起的。實際上史密斯雲雖然離地球越來越遠，卻以每秒73±26千米的速度接近銀河系[4]，並將在四千萬年內以45度的夾角和銀河系的英仙臂發生碰撞。天文學家估計在碰撞時將會在英仙臂和太陽系銀經相差90°的位置引發大規模的恆星誕生過程，銀河系的恆星總數將會增加8%至10%[5]。
起源之謎
雖然科學家已經通過綠岸無線電望遠鏡對史密斯雲進行精確觀測，但它的起源至今仍然不清楚。根據史密斯雲投影的運行軌跡回推，在大約七千萬年前它曾經經過銀河系。如果當時是發生碰撞的話，那麼它應該是位於一個巨大的暗物質暈裡面才可以在這次碰撞中保存下來[8]。這意味著它的質量比之前估計的要大，可能是一個富含原始氣體的暗星系[9]。這種對暗星系的吸積活動在宇宙大爆炸後不久就開始發生，並直接導致銀河系的誕生[4]。
史密斯雲起源的另外一種可能是這些氣體是在七千萬年前銀河系幾次大型超新星爆炸時的拋出物，它們在星風的推動下進入星系際空間，現在開始回落到銀河系[4]。但Lockman認為單純用超新星爆發很難解釋史密斯雲的來源，因為要將相當於一百萬顆太陽質量的物質拋出銀河系需要極高的能量才能實現[5]。
超新星爆發拋出的氣體含有大量的重元素，而富含原始氣體的暗星系成分中重元素的含量極少。因此未來對史密斯雲重金屬豐度的測量將會揭開它的起源之謎[4]。
參考資料
- ^ 1.0 1.1 1.2 NAME Gal Center Positive. SIMBAD. 斯特拉斯堡天文資料中心.
- ^ 2.0 2.1 David Shiga. Giant gas cloud to crash into our galaxy. NewScientist.com. 2008-01-11 [2010-08-17]. （原始內容存檔於2008-09-07）.
- ^ Smith, G.P. Peculiar Feature at l = 40°.5, b = - 15°.0. Bulletin of the Astronomical Institutes of the Netherlands. 1963, 17: 203 [2010-08-17]. （原始內容存檔於2019-06-20）.
- ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 Schilling, Govert. The Mystery of the Million-Mass Cloud. 天空與望遠鏡雜誌. 2008, 115: 28.
- ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 Lockman, Felix J.; Benjamin, Robert A.; Heroux, A. J.; Langston, Glen I. The Smith Cloud: A High-Velocity Cloud Colliding with the Milky Way. The Astrophysical Journal. 2008, 679: L21. doi:10.1086/588838.
- ^ 冲向银河系的大质量气体云. [2010-08-17]. （原始內容存檔於2009-02-28）.
- ^ Trajectory of Smith Cloud. [29 January 2016].
- ^ arXiv, "The Smith Cloud: high-velocity accretion and dark-matter confinement" （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, M. Nichols, J. Bland-Hawthorn, 2009-11-3, arXiv:0911.0684v1 [astro-ph.GA]
- ^ New Scientist, "Dark galaxy crashing into the Milky Way" （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, 22 November 2009, Issue 2735
