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银河系突袭星系间“银行账户”

我们的银河系是一个节俭的星系。超新星和猛烈的恒星风将气体吹出银河系圆盘,但是气体又会回到银河系,形成新一代的恒星。在对这一循环过程进行全面核算的雄心勃勃的努力中,天文学家惊讶地发现了过剩的进入气体。

马里兰州巴尔的摩太空望远镜科学研究所的天文学家安德鲁·福克斯说:“我们期望发现银河系的书籍是平衡的,气体流入和流出是平衡的,但是10年来哈勃紫外线数据显示,流入的比流出的多。”。

福克斯说,目前,过量流入气体的来源仍然是个谜。

一种可能的解释是新气体可能来自星系间介质。但是福克斯怀疑银河系也在掠夺其小卫星星系的气体“银行账户”,利用其相当大的引力吸走它们的资源。此外,这项调查虽然覆盖了整个银河系,但只关注较冷的气体,较热的气体也可能起作用。

这项新研究报告了迄今为止对气体进出银河系速度的最佳测量。在这项研究之前,天文学家知道银河系的气体储量由流入补充,由流出耗尽,但是他们不知道相对于流出的气体量。这两个过程之间的平衡很重要,因为它调节着新一代恒星和行星的形成。

天文学家通过收集哈勃宇宙起源摄谱仪的档案观测数据完成了这项调查,该摄谱仪是宇航员在2009年最后一次维修任务中安装在望远镜上的。研究人员梳理了哈勃的档案,分析了过去200次围绕我们银河系圆盘的漫射光晕紫外线观测。十年来详细的紫外线数据提供了一个前所未有的星系气体流动的视角,并允许第一个星系范围的库存。银河晕的气体云只有在紫外光下才能探测到,哈勃专门收集关于紫外线宇宙的详细数据。

“哈勃望远镜最初的观测是为了研究我们银河系以外的宇宙,但我们回到它们那里,分析了前景中的银河系气体。哈勃档案的功劳在于,我们可以用同样的观测来研究近宇宙和更远的宇宙。该论文的合著者之一、北卡罗来纳州罗利市北卡罗来纳州立大学的荣蒙·博尔多里指出:“哈勃的分辨率使我们能够同时研究本地和远程天体。”。

因为银河系的气体云是不可见的,福克斯的团队使用背景类星体的光来探测这些云及其运动。类星体是活跃星系的核心,由营养丰富的黑洞驱动,像明亮的灯塔一样照耀数十亿光年。当类星体的光到达银河系时,它穿过看不见的云。

云中的气体吸收特定频率的光,在类星体的光中留下明显的指纹。福克斯挑出硅的指纹,并用它来追踪银河系周围的气体。流出和流入的气体云的区别在于穿过它们的光的多普勒频移——接近的云更蓝,而后退的云更红。

目前,银河系是唯一一个我们有足够数据来提供如此全面的气体流入和流出的星系。

德国波茨坦大学的菲利普·里克特说:“详细研究我们自己的星系为理解宇宙中的星系提供了基础,我们已经意识到我们的星系比我们想象的要复杂。”。

未来的研究将探索流入气体过剩的来源,以及其他大型星系是否有类似的行为。福克斯指出,现在有足够的COS观测来对仙女座星系(M31)进行审计,仙女座星系是离银河系最近的大星系。

哈勃太空望远镜是欧空局(欧洲航天局)和美国航天局之间的一个国际合作项目。位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心管理着这台望远镜。马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所负责哈勃科学操作。科学技术科学研究所由华盛顿大学天文学研究协会为美国航天局运作

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