<译>暗流汹涌的银河系边缘
September 4th, 2008通过斯隆数码巡天二期工程的数据分析，天文学家发现那些包裹着银河系的外围银晕(halo)恒星就好像是一个大小河流交叉综合的三角洲地带，只不过这里的河流中充满了恒星。“尽管十多年前，科学家就已经发现了穿过这个三角洲的最大的一条“河流”(天文学上成为星流：Stellar Stream)，SDSS-II得到的崭新的银河系外围地图却显示出了恒星晕中川流不息的众多小星流”，来自加州大学Santa Cruz分校的研究生Kevin Schlaufman这样介绍。
Johnston的理论所预测的银河系模型
在前不久于芝加哥举行的一次国际会议：“斯隆数码巡天–从小行星到宇宙学”上，Schlaufman报告了他的结果，他解释道，在过去的三年中，作为SDSS-II计划中重要组成部分的SEGUE巡天（Sloan Extension for Galactic Understanding and Exploration：即为研究银河系结构进行的斯隆巡天的扩展部分）已经在精心挑选出的天区内测量了近25万颗恒星的运动情况，通过对拥有相近运动速度的恒星群组的研究，天文学家从中发现了14个单独的结构，其中有11个是前所未知的。
“但即使有SEGUE这样的巡天，我们也只是绘制了银河系的很小一部分”，Schlaufman说：“当将分为外推至整个银河系大小时，所以我们数据中的14条星流实际上意味着我们的银河系拥有着数量庞大的星流结构。” 如果每个独立的速度结构都是一个单独的星流的话，那么在银河系靠内的75,000光年的范围内，会有将近1000条星流穿行而过。 当然，由于我们可能把在不同方位看到的同一条星流当成不同的结构考虑，这个数字很有可能也是被高估了的。
“一大盘乱七八糟的意大利面”，来自哥伦比亚大学的科学家Kathryn Johnston这样描述她的关于银河系恒星晕的理论模型。同样在这次会议上，Johnston在一个综述性报告中解释了距离银河系过近的矮星系是如何被银河系强大的引力拉伸为像意大利细面条一样的结构，而当其中的恒星以不同的速度沿着相同的轨道运动时，这些细面条就缠绕在了银河系的外围。
“在银河系的中心部分，这些星流由于相互之间过于拥挤而会看起来好像是一些均匀混合在一起的恒星”，Johnston说：“但当你看得离银心越来越远的时候，你就可以把一些单独的星流结构挑出来了，其中有一些结构看起来更像是通心粉，这些结构可能辣子那些在更伸长的轨道上运动的矮星系。通过对一些比较暗弱的结构的研究，Kevin可能已经找到了一些来自更小的矮星系或者是在很久以前就已经被摧毁的矮星系的‘仙女发梢’(Angel Hair，意大利面的一种，汗…)”。
来自Rensselaer综合技术研究所的Heidi Newberg以及她的学生Nathan Cole曾经尝试跟随一些较大的星流结构，看它们是如何在天空中编织，交错在一起的。“把这些信息拼在一起是一个很大的挑战”，Cole说：“因为来自某一个矮星系的星流可能会在银河系边上弯曲着穿过由来自从其他矮星系上剥离下来的恒星组成的另一个星流结构。”
在室女座的方向上，SDSS的图像揭示出一片过于密集的恒星覆盖了很大的一片天空，Newberg她们在其中发现了至少两个，很有可能是三个甚至更多的相互重叠在一起的结构，而SEGUE进行的速度测量则可以把同一片天区上重叠的结构区分开来。在会议的报告中，Newberg介绍说：“在室女座方向上看到的结构部分是人马座矮星系的一个潮汐臂，而这个星系的主体部分则在银河系的另一端，但是我们还不知道其他的结构是如何来了。真的没有那么多种意大利面让我们来形容这些发现的结构。”
除了这些星流结构，在研究SDSS的数据的时候，天文学家们还发现了14个幸存下来的伴随着银河系的矮星系成分，其中有两个首次被发现的矮星系是在这次会议上由来自剑桥大学的Gerard Gilmore宣布的。这些卫星星系穿行在由不可见的暗物质组成的晕结构中，而正是其引力使得银河系保持聚在一起。这些矮星系结构中的绝大多数都暗于SDSS之前发现的10个卫星星系。
因为即使是SDSS这样的工具也只能发现那些离我们相对比较近的暗弱矮星系，在更遥远的的银河系暗晕中可能有上百个甚至更多的这样的矮星系结构，这个结论来自Max Planck天文研究所的研究生Sergey Koposov和加州大学Irvine分校的Eric Tollerud各自独立的研究结果。“即便是这样”Koposov说道，“我们所期望的暗物质团块的数量是远远多于这个数字的，所以一定是有某种因素的作用阻止了小团块中聚集气体和形成恒星。”
Gilmore指出，SDSS发现的矮星系中的恒星数量远远小于原来我们知道的卫星星系，但他们有相近的空间延展程度，而且其中的恒星运动速度也很相似。“我想这些小星系内部的动力学特征是很难用我们对暗物质的简单猜想就能解释的。”Gilmore这样说道。
“SDSS告诉我们太多关于银河系极其紧邻的崭新信息，”欣喜于自己理论的某些预测为新数据所证实的Johanston说：“但在从广泛而全面的研究银河系的角度上看，我们才只是刚刚开始，银河系中还有太多的隐秘有待下一代的巡天来发现，证实，这其中就包括了在即将展开的SDSS三期工程(SDSS-III)中将要进行的两个针对银河系的崭新巡天。”
参考：http://www.sdss.org/news/releases/20080816.segue_final.html
