在我們的日常生活中,塵埃無處不在而且經常帶來麻煩。但浩瀚宇宙中同樣普遍存在的塵埃卻令天文學家們感到頗有興味。近日,北京師範大學天文系苑海波副教授和研究生張若羿利用LAMOST和Gaia數據在仙女座星系(M31)和三角座星系(M33)的週邊探測到了塵埃的訊號。該成果發表在《天體物理學報通訊》上。
在本星系群中,M31和M33分別是最大和第三大的星系,但探測這兩個星系週邊的塵埃依然非常具有挑戰性。因為無論是從塵埃在光學波段的吸收還是從遠紅外波段的發射而言,它們的訊號與銀河系前景的塵埃相比都非常微弱。囙此,必須要精確地去除銀河前景塵埃訊號的干擾,才能揭開它們的神秘面紗。
利用來自郭守敬望遠鏡(LAMOST)和Gaia衛星的約19萬顆恒星數據,利用恒星配對的方法精確量測恒星消光,兩位研究者在M31和M33區域構建了一個範圍大且精確的銀河系二維前景塵埃紅化圖。
LAMOST銀河系前景紅化圖。橢圓代表M31、M33以及兩個伴星系M32和M101的光學範圍。
M31和M33塵埃紅化圖。以M31和M33為中心的兩個虛線橢圓表示其塵埃盤的大小,以M31為中心的大圓代表其塵埃暈的範圍。(圖片來源:張若羿)
這項研究的第一作者張若羿介紹道:“這張前景塵埃紅化圖可以告訴我們銀河系的塵埃吸收了多少光。”它展示了M31方向附近複雜的塵埃雲結構,將能够用於M31星系中目標的精確前景紅化改正。
在仔細地去除了SFD98塵埃圖(它包含來自銀河系、M31和M33的塵埃訊號)的銀河系前景訊號後,研究人員揭示了M31和M33週邊一個相當大區域內的塵埃分布情况。他們發現M31和M33盤中的塵埃向外延伸至它們光學半徑的約2.5倍處。而且在M31的暈中還存在大量團塊狀和絲狀結構,塵埃暈的延伸距離超過100 kpc,是其光學半徑的5倍。
暈中的塵埃來自哪裡?它們的性質與盤上的塵埃是否相同?很多有趣的問題依然等待著人們去回答。本研究的通訊作者,苑海波副教授說:“我們的研究結果為理解漩渦星系中塵埃的分佈、性質和迴圈過程提供了重要的線索。
論文連結:https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/abccc4。
左、中、右圖分別展示了M31塵埃暈、M31塵埃盤和M33塵埃盤消光的徑向趨勢。其中藍色實線為觀測值,陰影表示3σ誤差範圍。
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