03.03 恆星爆炸?合併?星系風到底怎麼來的?

天文學家首次觀測到從遙遠星系吹出的巨風

天文學家第一次直接觀察到氣體從星系大量流出,延伸至星系外數十萬光年。

他們說,這是證實星系風如何提供環星系介質的第一個直接證據,環星系介質是指在星系周圍環繞著的巨大的氣體雲。但除此之外,還揭示了大規模星系碰撞的一些瘋狂動力學。

恆星爆炸?合併?星系風到底怎麼來的?

(大衛·特里和彼得·理查森,赫特福德大學 遊戲和視覺效果研究實驗室)

這是因為這個名為SDSSJ211824.06+001729.4的星系並不是普通的天體,被研究人員命名為馬卡尼,夏威夷語中意為“風”。實際上,它是一種銀河系的科學怪象,由兩個星系相撞合併成一個緻密而巨大的星系。

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空間可能主要是……對,空間,但是有很多星系漂浮在它上面。有時,兩個星系會被引

力吸引在一起。但實際上不會有太多的東西相撞;相反,它們會合並。

我們已經在合併過程的幾個不同階段看到了這一點。馬卡尼被稱作末期大合併,我們可以在合併形成後看到它。這告訴了我們為什麼它會噴出氣體。

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“星系合併常常導致星爆事件,當合並星系中存在大量被壓縮的氣體時,會導致許多新恆星誕生”加州大學聖地亞哥分校天體物理學家艾莉森科伊爾解釋說。

“以馬卡尼為例,這些新恆星很可能導致了巨大的外流——要麼是在恆星風中,要麼是在它們作為超新星爆炸時的最後一刻。”

而最肯定的是馬卡尼屬於噴出氣體。利用Keck宇宙網絡成像儀,研究小組繪製出了一個熱電離氧的區域,其跨度為4900平方公里,約合520億平方光年。

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在高達10000開爾文的沙漏狀雙極泡中,有兩個不同的流出口沉積著富含金屬的氣體。這些外流似乎形成在不同的時期。

前一個發生在大約4億年前,外形有點像TIE戰鬥機,並以每秒1400公里(每秒870英里)的速度推進星系際空間。

從另一邊突出的後一個,在大約700萬年前發射,以每秒2100公里(1300英里)的速度前進。

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羅德學院的物理學家大衛·魯普克說:“早期的外流已經流向離星系很遠的地方,而快速的、近期的外流還沒有這樣。”。

想揭開謎底還需要哈勃太空望遠鏡和阿塔卡瑪大型毫米波天線陣(ALMA)的數據。哈勃揭開了銀河系中的恆星的面目,進而揭示了它的質量(巨大)和大小(緻密),因此研究小組可以從中推斷出合併。

阿爾馬的無線電數據顯示,這個星系包含了一些古老恆星、中年恆星和非常年輕的恆星,可能還有一個活躍的星系核。

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圖釋:有證據顯示大量恆星的複雜粒子風所形成的超級星系風驅動了這些氣體不斷膨脹。這張拼接的主題影像中,星系中電離氫氣所輻射出的特定波段紅光展示了氣體的詳細絲狀結構。這些絲狀結構綿延了大概1萬光年。距離我們1200萬光年的雪茄星系是天空中紅外波段最亮的星系。另外,在可見光波段用小型望遠鏡往大熊座(星座)方向觀察也可以看到它。圖源:NASA

這與去年發表的兩篇模擬繞星系介質的風的論文是一致的。有人發現,星系風可以解釋觀測到的繞星系介質的性質。另一個發現是,星系合併中的外流可以增加環銀河系介質的金屬丰度。

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至於產生風的原因,氣泡的速度和大小與星系合併引發的大質量恆星形成所產生的風以及這些風大小的理論模型是一致的。

魯普克回顧了去年在其他星系中的發現後,觀察到沙漏狀的風和它們很相似。不同之處在於它的大小——以前從未看到過像馬卡尼這樣大規模的星系風。

這就是將星系風與環星系介質聯繫起來的不同之處。

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魯普克解釋說:“這意味著我們可以確認它實際上是在將氣體從星系轉移到它周圍的環繞區域,同時在它向外移動的過程中,也從它周圍的環境中推動更多的氣體。”

“而且它以每秒數千公里的超高速移動著許多恆星——至少佔整個星系可見物質的1%到10%。”

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研究小組說,這是首個直接觀察圍繞巨大星系演化的環星系介質的窗口。當然它也很漂亮。

這項研究已發表在《自然天文學》上。

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

translate: 小槿

author: sciencealert

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