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哈勃在仙女座星系周围绘制了巨大的光环

在一项具有里程碑意义的研究中,科学家使用美国国家航空航天局(NASA)的哈勃太空望远镜绘制了环绕我们最近的大型银河系仙女座星系的巨大气体包层,称为光晕。科学家惊讶地发现,这种弥漫的等离子体的微弱,几乎看不见的光晕从银河系延伸了130万光年,大约是我们银河系的一半,并且在某些方向上延伸了200万光年。这意味着仙女座的光环已经撞上了我们自己银河系的光环。

他们还发现,光环具有分层结构,具有两个主要的嵌套且截然不同的气体壳。这是对银河系周围光晕的最全面研究。

康涅狄格州纽黑文市耶鲁大学联合研究员萨曼莎·贝雷克(Samantha Berek)解释说:“了解星系周围巨大的气体光环非常重要。” “这个储气库包含了未来在银河系中形成恒星的燃料,以及超新星等事件的流出。它充满了有关银河系过去和未来演化的线索,我们终于可以对它进行深入的研究了。我们最近的银河邻居的细节。”

印第安纳州圣母大学的研究负责人尼古拉斯·莱纳(Nicolas Lehner)解释说:“我们发现,延伸到大约五十万光年的内壳要复杂得多且充满活力。” “外壳更光滑,更热。这种差异可能是由于银河盘中超新星活动的影响更直接地影响了内部光晕。”

该活动的标志是该团队在仙女座气态晕圈中发现了大量重元素。较重的元素在恒星内部被煮熟,然后被弹出到太空中,有时会随着恒星的死亡而剧烈地运动。然后,晕球被恒星爆炸所污染。

仙女座星系,又称M31,是一个雄伟的螺旋状,可能有多达1万亿颗恒星,其大小可与我们的银河系相媲美。在距我们250万光年的距离上,银河系离我们太近了,以至于它在秋天的天空中显得像雪茄状的高光污迹。如果用肉眼可以看到它的气态光晕,那将是北斗七星宽度的三倍左右。这很容易成为夜间天空的最大功能。

通过一个名为AMIGA项目(仙女座中的离子化气体吸收图)的程序,研究检查了43个类星体的光,这些类星体是由黑洞驱动的,非常遥远的,活跃的星系核心,它们位于仙女座之外。类星体散布在光环后面,使科学家能够探测多个区域。团队通过类星体光的光环观察,观察到仙女座光环如何吸收该光以及该吸收光在不同区域的变化。巨大的仙女座光环由非常稀有的离子化气体制成,不会发出易于检测的辐射。因此,追踪来自背景源的光的吸收是探测该材料的更好方法。

研究人员利用哈勃宇宙起源光谱仪(COS)的独特功能来研究类星体发出的紫外线。紫外线被地球大气吸收,这使得用地面望远镜无法观察到。该团队使用COS来检测碳,硅和氧中的离子化气体。当辐射从原子中剥离一个或多个电子时,原子就会被电离。

Lehner的团队此前曾探测过仙女座的光环。在2015年,他们发现仙女座的光环很大且很大。但是几乎没有暗示它的复杂性。现在,它已被更详细地映射,从而可以更精确地确定其大小和质量。

“此前,在银河系的一百万光年以内,仅有很少的信息,只有六个类星体。这项新计划提供了有关仙女座星系晕圈内部区域的更多信息,”共同研究人员J. Christopher Howk解释说。巴黎圣母院。“探测这个半径之内的气体很重要,因为它代表了仙女座的重力影响范围。”

由于我们生活在银河系中,因此科学家无法轻易解释我们自己银河系光环的特征。但是,他们认为仙女座星系和银河系的光环必须非常相似,因为这两个星系非常相似。这两个星系处于碰撞过程中,并将合并形成一个巨大的椭圆形星系,大约从40亿年开始。

科学家已经研究了距离较远的星系的气态光晕,但是这些星系在天空中要小得多,这意味着每个星系中通常只有足够明亮的背景类星体来探测其光晕,而它们的数量仅为一个。因此,空间信息基本上丢失了。由于靠近地球,仙女座星系的气态光晕在天空中隐约可见,可以进行更广泛的采样。

Lehner解释说:“这确实是一个独特的实验,因为只有使用仙女座,我们才能了解到它不仅沿一两个视线而且超过40条视线的光环信息。” “这是捕捉我们银河系之外的银河系光环复杂性的开创性成果。”

实际上,仙女座星系是宇宙中目前唯一可以通过哈勃望远镜完成的实验。只有使用对紫外线敏感的未来太空望远镜,科学家才能常规地进行超过组成本地群的大约30个星系以外的这类实验。

莱纳说:“因此,AMIGA项目也使我们对未来有了一个了解。”

研究小组的发现发表在8月27日的《天体物理学杂志》上。

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