在一项具有里程碑意义的研究中,科学家们利用美国宇航局的哈勃太空望远镜,绘制出了围绕着仙女座星系的巨大气体包层,称为光环。仙女座星系是离我们最近的大星系邻居。科学家们惊讶地发现,这个稀薄的、几乎看不见的扩散等离子晕从银河系延伸了130万光年,在某些方向上延伸到了200万光年。这意味着仙女座的光晕已经撞上了我们星系的光晕。
他们还发现晕具有层状结构,有两个主要的嵌套和独特的气体外壳。这是对星系周围光晕最全面的研究。
“理解星系周围巨大的气体晕是非常重要的,”耶鲁大学的研究员Samantha Berek解释道。“这个气体储藏库包含了未来星系内恒星形成的燃料,以及超新星等事件的喷射物。它充满了关于该星系过去和未来进化的线索,我们终于能够在我们最近的星系邻居中对其进行详细研究。”
“我们发现延伸到大约50万光年的内壳要复杂得多,而且是动态的,”印第安纳州圣母大学的研究负责人Nicolas Lehner解释说。“外壳更光滑,更热。这一差异可能是由于星系盘内超新星活动的影响,更直接地影响了内部晕。”
这一活动的一个标志是该小组在仙女座气体晕中发现了大量重元素。较重的元素在恒星内部形成,
杏耀客户端IOS不能下载 ,然后被喷射到太空中——有时在恒星死亡时是猛烈的。光晕随后被恒星爆炸产生的物质污染。
仙女座星系,也被称为M31,是一个宏伟的螺旋星系,下载杏耀可能有1万亿颗恒星,大小与我们的银河系相当。它距离我们250万光年,距离我们如此之近,以至于它的星系在秋天的天空中看起来就像一个雪茄形状的斑点。如果它的气晕能用肉眼看到,它的宽度大约是北斗七星的三倍。这很容易成为夜空中最大的特征。
通过一个名为AMIGA(仙女座电离气体吸收图)的项目,这项研究检测了43个类星体发出的光。这些类星体是远在仙女座之外、由黑洞驱动的活动星系的非常遥远、明亮的核心。类星体分散在光晕后面,使科学家能够探测多个区域。通过类星体的光晕,研究小组观察到这些光是如何被仙女座光晕吸收的,以及吸收在不同区域的变化。巨大的仙女座光晕是由非常稀薄的电离气体构成的,它们不会发射出容易探测到的辐射。因此,追踪来自背景光源的光的吸收是探测这种材料的更好方法。
研究人员利用哈勃的宇宙起源摄谱仪(COS)的独特能力来研究来自类星体的紫外线。紫外线被地球大气层吸收,这使得地面望远镜无法观测到。该团队使用COS来检测来自碳、硅和氧的电离气体。当辐射从原子中剥离出一个或多个电子时,原子就电离了。
仙女座菌株的光环之前就被雷纳的团队探测过。2015年,他们发现仙女座光环巨大而巨大。但几乎没有迹象表明它的复杂性;现在,它被更详细地描绘出来,使得它的大小和质量被更精确地确定。
“在此之前,在距离银河系100万光年的范围内,信息非常少——只有6个类星体。这个新项目提供了更多关于仙女座光环内部区域的信息,”同样来自圣母大学的合作者J. Christopher Howk解释说。“探测这个半径内的气体是很重要的,因为它代表了仙女座的重力影响范围。”
因为我们生活在银河系内,科学家们不能轻易地解释我们自己星系晕的特征。然而,他们相信仙女座晕和银河系一定非常相似,因为这两个星系非常相似。这两个星系正在进行碰撞,并将在40亿年后合并形成一个巨大的椭圆星系。
科学家们已经研究了更遥远星系的气晕,但这些星系在天空中要小得多,这意味着足以探测其光晕的背景类星体的数量通常只有一个星系。空间信息因此基本上丢失了。由于接近地球,仙女座的气体晕在天空中显得很大,允许更广泛的采样。
“这确实是一个独特的实验,因为只有仙女座我们在它的光晕上的信息不仅仅沿着一两条视线,而是超过40条,”雷纳解释说。“这是一个突破性的发现,它捕捉到了银河系以外星系晕的复杂性。”
事实上,仙女座星系是宇宙中唯一一个可以做这个实验的星系,杏耀移动客户端而且只能用哈勃望远镜。只有在未来使用对紫外线敏感的太空望远镜,科学家们才能在包括本星系群的大约30个星系之外进行常规的此类实验。
雷纳说:“因此,阿米伽项目也让我们对未来有了一瞥。”