近五十年来，天文学家在被称为麦哲伦流的庞大结构中寻找恒星，却一无所获。麦哲伦流是一条巨大的气体带，横跨南半球的天空，横跨近300个月球直径，落后于麦哲伦云星系，这是我们银河系最接近的两个宇宙邻居。

首次在广阔的麦哲伦流中发现遥远的恒星

现在，搜星终于结束了。天体物理中心的研究人员|哈佛与史密森尼(CfA)及其同事已经识别出13颗恒星，它们的距离、运动和化学组成使这些恒星完全位于神秘的星流中。

现在，对这些恒星的定位已经确定了麦哲伦流的真实距离，揭示了它的距离从150,000光年延伸到超过400,000光年。这些发现为以前所未有的细节绘制和模拟麦哲伦流铺平了道路，为我们银河系及其邻居的历史和特征提供了新的见解。

“麦哲伦流主宰着南半球的天空，我们的工作终于找到了人们几十年来一直在寻找的恒星结构，”CfA天文学与天体物理学博士生、发表的一项新研究的主要作者维丹特·钱德拉(VedantChandra)说道。在《天体物理学杂志》上报道了这一发现。

“通过这些结果以及更多类似的结果，我们希望能够更好地了解麦哲伦流和麦哲伦云的形成，以及它们过去和未来与我们银河系的相互作用，”合著者查理·康罗伊说。CfA天文学教授和钱德拉的顾问。

大麦哲伦星云和小麦哲伦星云是银河系的矮卫星星系。云肉眼可见，呈薄纱般的亮度，自古以来就为人所知。随着越来越强大的望远镜的出现，能够感知我们肉眼无法看到的微弱现象，天文学家在20世纪70年代初发现了一股巨大的氢气羽流，显然是从云中喷出的。

对麦哲伦流内气体的研究进一步表明，麦哲伦流有两根交织的细丝，每根云中都有一根。这些特征表明银河系的引力可能将麦哲伦流从云层中拉了出来。然而，该流到底是如何形成的仍然难以确定，部分原因是其假定的恒星成分仍然难以辨认。

Chandra于2021年在CfA攻读博士学位时启动了一个雄心勃勃的项目，解决了这个问题。钱德拉向康罗伊咨询了需要研究的有趣主题领域，康罗伊向钱德拉指出了银河系未知的前沿。银河系外围星罗棋布的恒星很少被研究，因为我们的太阳系恰好位于银河系本身的星盘中，就像舞台附近的音乐会观众试图看到人群外围的某个人一样。

盖亚太空天文台在“银河”坐标中观察到的全天恒星图，朝向银河系中心。麦哲伦流的中性氢气呈蓝色，几乎横跨整个南方天空。红色星星表示十三颗红巨星钱德拉等人。被确定为麦哲伦星流的成员。图片来源：红巨星：CfA/VedantChandra/MelissaWeiss。全天视野：盖亚数据处理与分析联盟(DPAC);A.莫伊蒂尼奥/AF席尔瓦/M。巴罗斯/C.巴拉塔，葡萄牙里斯本大学;H.Savietto，福克研究中心，葡萄牙。麦哲伦流数据：D.Nidever等人，NRAO/AUI/NSF，莱顿-阿根廷-波恩调查;帕克斯天文台、韦斯特博克天文台和阿雷西博天文台。

然而，在过去的十年中，由新仪器(尤其是欧洲航天局的盖亚航天器)编制的深度观测目录已经开始监视可能就是这些难以捉摸的前沿恒星的恒星物体。通过CfA和MIT获得智利拉斯坎帕纳斯天文台6.5m麦哲伦巴德望远镜的使用权限后，钱德拉开展了一个项目，对200颗遥远的银河系恒星进行光谱分析，该项目完成后，将成为此类样本中最大的样本集迄今为止。

光谱学涉及从物体收集足够的光来检测印在光色带内的特定特征，这些特征就像指纹一样，可以唯一地识别单个化学元素。因此，这些签名揭示了物体的化学组成，说明了它的起源。此外，特征会根据与物体的距离而变化，使天文学家能够判断物体(例如恒星)的去向以及相应的来自哪里。

在钱德拉的研究中，光谱分析揭示了一组13颗恒星的距离和速度正好落在麦哲伦流的预期范围内。此外，恒星的化学丰度与麦哲伦星云的化学丰度相当，例如，它们明显缺乏天文学家称为金属的重元素。“这13颗恒星刚刚从我们的数据集中消失了，”该研究的合著者、前CfA研究生、现任麻省理工学院哈勃博士后研究员RohanNaidu说。

通过通过这些恒星获得麦哲伦流的可靠距离和范围测量，研究人员证实了其起源故事是银河系的引力吸引。与之前的估计相比，研究人员还能够以更高的置信度计算该溪流的整体气体分布。该分布表明，该溪流的质量实际上是通常估计的两倍。

反过来，这一结果预示着未来银河系中将充满新的恒星形成，因为根据之前的观测，银河系正在积极地落入我们的银河系。通过这种方式，溪流成为了制造新鲜银河系恒星所需的冷中性气体的主要提供者。

“麦哲伦流是银河系恒星热量的主要来源，它是我们的早餐、午餐和晚餐，”该研究的合著者、前CfA的ITC博士后研究员、现为研究员的AnaBonaca说道。在卡内基天文台。“根据对麦哲伦流的新的、更高的质量估计，银河系最终的重量可能比最初想象的还要多。”

对麦哲伦流的进一步研究也应该有助于天文学家更多地了解我们银河系的组成。由于该流被认为追踪了麦哲伦云过去的路径，因此通过该流对相对质量较大的大麦哲伦云的演化进行建模将改善对银河系质量分布的测量。

其中大部分质量是以暗物质的形式存在的——一种人们知之甚少的、施加重力的物质。更好地测量银河系遥远腹地的质量将有助于解释普通物质与暗物质的含量，从而限制后者的可能特性。

“拥有像麦哲伦​​流这样巨大的恒星流的美妙之处在于我们现在可以用它进行如此多的天体物理学研究，”钱德拉说。“随着我们的光谱调查的继续，我们发现了更多的恒星，我们很高兴看到银河郊区为我们带来的其他惊喜。”