天文學(xué)家捕捉到從銀河中涌出的風(fēng)

探索來自遙遠(yuǎn)星系馬卡尼，加州大學(xué)圣地亞哥分校的艾莉森線圈，羅德學(xué)院的戴維·魯普克和來自世界各地的合作者的銀河風(fēng)的影響，這是一個(gè)新穎的發(fā)現(xiàn)。他們的研究結(jié)果發(fā)表在《自然》上，首次為銀河風(fēng)(從星系中噴出氣體)在創(chuàng)造繞銀河介質(zhì)(CGM)中的作用提供了直接證據(jù)。它存在于星系周圍的區(qū)域中，并且在它們的宇宙演化中起著積極的作用。Makani的獨(dú)特構(gòu)成(意為夏威夷人的風(fēng))獨(dú)特地賦予了突破性發(fā)現(xiàn)以幫助。

加州大學(xué)圣地亞哥分校的物理學(xué)教授科爾說：“馬卡尼不是典型的星系。” “這是所謂的后期重大合并-兩個(gè)最近合并的類似質(zhì)量龐大的星系，由于彼此靠近時(shí)彼此之間引力的吸引而聚集在一起。銀河合并常常導(dǎo)致爆炸性事件，而當(dāng)合并星系中存在的氣體被壓縮，導(dǎo)致新恒星的爆發(fā)，例如馬卡尼，這些新恒星很可能引起了巨大的外流，無論是恒星風(fēng)還是生命末期的超新星爆炸。 ”。

Coil解釋說，宇宙中的大多數(shù)氣體莫名其妙地出現(xiàn)在星系周圍的區(qū)域中，而不是在星系中。通常，當(dāng)天文學(xué)家觀察到一個(gè)星系時(shí)，他們并沒有目睹它正在經(jīng)歷戲劇性的事件—大型合并，恒星的重新排列，多顆恒星的產(chǎn)生或驅(qū)動(dòng)巨大的快速風(fēng)。

Coil指出：“雖然這些事件可能發(fā)生在銀河系的某個(gè)時(shí)刻，但它們相對(duì)來說比較短暫。” “在這里，通過大量的氣體和灰塵流出，我們實(shí)際上正在正確地抓住它。”

該論文的第一作者Coil和Rupke使用了從WM凱克天文臺(tái)的新型凱克宇宙網(wǎng)絡(luò)成像儀(KCWI)儀器中收集到的數(shù)據(jù)，并結(jié)合了哈勃太空望遠(yuǎn)鏡和阿塔卡馬大毫米波陣列(ALMA)的圖像來得出結(jié)論。KCWI的數(shù)據(jù)提供了研究人員所謂的“驚人的檢測(cè)”電離氧氣的能力，其范圍非常大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了銀河系中的恒星。它使他們能夠?qū)装偃f年前從銀河系發(fā)射的快速氣體流出與幾億年前發(fā)射的氣體流出區(qū)別開來。

羅德斯大學(xué)物理學(xué)副教授魯普克總結(jié)道：“較早的外流已經(jīng)流出銀河，而最近的快速外流還沒有時(shí)間這樣做。”

巨大的銀河系環(huán)繞著龐大而緊湊的馬卡尼星系。顏色和白色輪廓線顯示了離子氣體從氧云的不同部分發(fā)出的光量，從最亮(白色)到最暗(紫色)。圖像的中間部分(黑色)顯示了整個(gè)星系，盡管大部分星系都集中在中心(微小的綠色圓圈)。軸顯示距星系中心的距離(以千帕秒為單位)。圖片來源：梁良(圣地亞哥大學(xué)圣地亞哥分校)

研究人員從哈勃望遠(yuǎn)鏡上獲得了馬卡尼恒星的圖像，表明它是一個(gè)巨大的緊湊星系，是由兩個(gè)曾經(jīng)分開的星系合并而成的。從ALMA，他們可以看到流出物既包含分子又包含原子。該數(shù)據(jù)集表明，與老，中年和年輕恒星的混合群，星系也可能包含灰塵遮蔽吸積黑洞。這向科學(xué)家表明，馬卡尼的性質(zhì)和時(shí)標(biāo)與銀河風(fēng)的理論模型一致。

“就其大小和行進(jìn)速度而言，這兩次流出與過去發(fā)生的爆炸事件產(chǎn)生的結(jié)果是一致的;它們還與如果由爆炸產(chǎn)生的大風(fēng)和快風(fēng)的理論模型相一致。理論在這里很好地達(dá)成共識(shí)。”

魯普克注意到，馬卡尼星云的沙漏形狀強(qiáng)烈地讓人聯(lián)想到其他星系中類似的銀河風(fēng)，但是馬卡尼星系的風(fēng)遠(yuǎn)大于其他觀測(cè)到的星系。

魯珀克解釋說：“這意味著我們可以確認(rèn)它實(shí)際上是在將氣體從銀河系中移入它周圍的繞銀河區(qū)域，并在其移出時(shí)從周圍環(huán)境中掃出更多的氣體。” “而且它正在以非常高的速度(每秒數(shù)千公里)移動(dòng)很多(至少占整個(gè)星系可見質(zhì)量的1%到10%)。”

魯珀克還指出，盡管天文學(xué)家正在聚斂銀河風(fēng)對(duì)CGM的饋送非常重要的觀點(diǎn)，但大多數(shù)證據(jù)來自理論模型或觀測(cè)結(jié)果，但并不涵蓋整個(gè)銀河系。

他說：“在這里，我們掌握了一個(gè)星系的整個(gè)空間圖景，這是人們期望的非凡例證。” “ Makani的存在為銀河系如何促進(jìn)其CGM的不斷形成和化學(xué)富集提供了最早的直接窗口之一。”