大麦哲伦星系（Large Magellanic Cloud）是银河系最近的邻居之一。这个矮星系在南半球夜空中可见，其视直径大约是满月的20倍。天文学家推测，大麦哲伦星系并非绕着银河系公转，而是刚完成了一次与体积和质量远大于自己的银河系的近距离接触。在这次接触中，大麦哲伦星系穿越了银河系的气体晕，结果其结构受到严重破坏，并流失了大部分的自身气体晕。
天文学家最近利用哈勃太空望远镜首次测量了大麦哲伦星系的气体晕大小，发现其直径仅约50,000光年，异常小而致密，仅为类似质量星系气体晕的十分之一。这显示，大麦哲伦星系在穿越银河系巨大的气体晕时，受到冲压力（Ram Pressure Stripping）的影响，气体晕被压缩或截断，导致流失了大部分气体，仅剩下原来的10%，并形成了尾随这个矮星系的气体尾流。
你可以将银河系想象成一个巨大的吹风机，在大麦哲伦星系靠近我们时，不断将它的气体吹走。然而，大麦哲伦星系是一个幸存者。尽管损失惨重，它凭借相对较高的质量（约为银河系的10%），仍能保留足够的气体以继续形成新恒星，新的恒星形成区域依然活跃。相比之下，若是质量更小的星系，这种剧烈的相互作用通常会导致它们无法幸存，只剩下一群老化的红色恒星。
艺术家搭建大麦哲伦星系近景。大麦哲伦星系是矮星系，也是银河系最近邻居之一。科学家认为，大麦哲伦星系刚完成穿越银河系的气体晕。明亮紫色弓形震波代表大麦哲伦星系撞击气体晕的前缘，因银河系气体晕推回给大麦哲伦星系，导致气体晕受压缩，冲压力剥离大麦哲伦星系大部分气体晕，并吹向后方，形成流动气体尾流。目前大麦哲伦星系被残存气体晕包裹。此结合大麦哲伦星系的真实形象与艺术的星系气体晕效果。（Source：NASA/ESA/R. Crawford (STScI)）
这项研究利用28个明亮的类星体当背景光源，调查大麦哲伦星系的气体晕。类星体是距离银河系极为遥远但非常明亮的活跃星系核，如同灯塔般发出强光。当这些光穿过大麦哲伦星系的气体晕时，部分光被吸收，科学家借此“看见”气体晕的存在。为完成这项研究，研究团队分析了这28个类星体在哈勃太空望远镜的紫外线观测数据。由于地球大气层会阻挡大部分紫外线，而哈勃是目前唯一能进行紫外线观测的太空望远镜，因此这项研究完全依赖于哈勃的能力。论文发表在《天体物理学快报》（The Astrophysical Journal Letters）（Mishra et al. 2024）。
艺术家搭建大麦哲伦星系（LMC）穿越更庞大的银河系气体晕（MILKY WAY HALO）近景。这次穿越使交会大麦哲伦星系的大部分气体晕因冲压力剥离，形成如彗星尾巴般的气体尾流（STREAM）。然而，大麦哲伦星系仍保有紧密的残余气体晕（IMC HALO），且科学家认为这部分残余晕不会完全消失。团队利用28个类星体（DISTANT QUASARS）当背景光观测大麦哲伦星系气体晕。线条代表哈勃太空望远镜从地球（TEARTH）轨道观测穿过大麦哲伦星系气体晕到遥远类星体的视线。（Source：NASA/ESA/R. Crawford (STScI)）
艺术家搭建大麦哲伦星系（LMC）与银河系气体晕交会过程。上方右侧中间显示大麦哲伦星系开始撞入银河系庞大气体晕，明亮紫色弓形震波代表大麦哲伦星系气体晕撞击前缘，因银河系晕反作用力被压缩。中间为部分大麦哲伦星系的气体晕剥离并吹向后方，形成流动气体尾流，最终掉入银河系。下方为作用进展，大麦哲伦星系如彗尾气体尾流逐渐明显，紧密大麦哲伦星系气体晕仍保留。大麦哲伦星系刚通过与银河系最近接近点，正再次向深空移动，科学家认为残存气体晕不会完全消失。（Source：NASA/ESA/R. Crawford (STScI)）
银河系与大麦哲伦星系的相互作用为天文学家提供了一个独特的研究机会，不仅有助于揭示星系互动的复杂机制，还能让我们重现早期宇宙中星系靠近时的情景。接下来，研究团队计划探测尚未被深入研究的大麦哲伦星系气体晕前侧区域，这是其气体晕与银河系气体晕正面碰撞的地带，仿佛两个气球相互挤压形成的压缩区域。这项研究将进一步解析这场宇宙互动作用的关键细节。
（首图来源：NASA, ESA. Acknowledgement: Josh Lake, Public domain, via Wikimedia Commons）
