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仙女座气体光晕或将于银河系接轨
2015-05-13 16:24:35  来源:凤凰网科技  作者:佚名  关注:  点评:0点击收藏
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  北京时间5月12日消息,据科学日报报道,利用美国宇航局哈勃太空望远镜的科学家们发现了环绕我们最近的星系邻居仙女座星系的密集气体光晕,它大约比之前测量的大6倍,质量要重1000倍。这一昏暗几乎不可见的光晕从宿主星系处延伸出100万光年远,大约相当于仙女座星系与银河系之间距离的一半。这项发现或将为天文学家提供有关这一宏伟巨大的旋臂星系进化和结构的信息,旋臂星系是宇宙里最常见的星系类型。

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这张图片显示了科学家们是如何确定仙女座星系的光晕大小。

  “光晕是星系的气体大气层。根据星系形成模型,这些气体光晕的特性控制了星系里恒星形成的速率,”研究首席调查员、美国印第安纳州圣母大学的尼古拉斯·莱纳(Nicolas Lehner)这样说道。巨大的光晕是以炙热、不断扩散的气体形式存在,它大约相当于仙女座星系里恒星质量的一半。如果肉眼可以观测到它的话,那么这个光晕的直径大约相当于天空中满月的100倍。这相当于两只手各握着一只篮球,手臂伸直面朝天空所遮挡的天空部分。

  仙女座星系距离地球250万光年远,它看起来像昏暗的纺锤,直径大约为满月的6倍。它被认为是几乎近似银河系双胞胎的星系。

  由于仙女座星系光晕的气体是昏暗的,因此研究小组透过气体观测了背景天体以观测光线是如何发生改变的。这有点类似于夜间看游泳池池底的光。这样的研究里的理想背景“光”是类星体,后者是非常遥远的活跃星系的明亮核心,它们主要是由黑洞驱动的。研究小组利用了位于仙女座星系背后的18个类星体来探测星系可见星盘以外的物质是如何分布的。这项研究发现被发表在5月10日的期刊《天体物理学》上。

  美国哈勃太空望远镜宇宙起源光谱仪(Cosmic Origins Spectrograph,简称COS)-光晕项目的先前研究调查了44个遥远星系,发现的一些光晕非常类似仙女座星系的光晕,但却从未在如此临近星系里发现如此巨大的光晕。由于之前研究的星系都非常遥远,因此它们在天空中看起来非常小,这提供了一个非常小的光点来描绘它们的光晕大小和结构。考虑到最新发现的光晕与地球之间的近距离以及在天空中相对较大的足迹,仙女座星系提供了对背景类星体更加广泛的采样。

  “随着类星体的光逐渐到达哈勃太空望远镜可观测的范围,光晕的气体将吸收其中某些光,这导致类星体在较小的波长范围内看起来比实际更暗,”研究合作调查员、圣母大学的克里斯托弗·霍克(J. Christopher Howk)这样说道。“通过测量那个波长范围的亮度的下降,我们可以查明在我们和类星体之间还有多少来自仙女座星系的光晕气体。”

  科学家们借助哈勃太空望远镜独特的能力研究类星体的紫外线光。由于紫外线光会被地球大气层所吸收,因此很难利用地面望远镜观测它们。研究小组使用了存储在哈勃数据档案里的5年观测数据来进行这项研究。很多之前的哈勃观测活动都使用了类星体来研究比仙女座星系更遥远的气体,所以这样的宝贵数据早已经存在。

  但是这些巨大的光晕究竟从何而来?对星系进行的大规模模拟表明这些光晕与仙女座星系里的其它物质形成于同一时期。研究小组还确定了光晕里富含比氢和氦更重的元素,而获得这些重元素唯一的途径便是名为超新星的爆炸恒星。仙女座星系充满恒星的银盘里发生了超新星爆炸,猛烈的将更重的元素喷射至太空。在仙女座星系的一生中,由恒星产生的较重元素中有接近一般半被喷射至星系那直径为20万光年的银盘以外。

  这对我们的银河系有何启示意义呢?由于我们生活在银河系里,因此科学家们无法确定环绕我们的星系是否也存在一个一样巨大的光晕,这便是所谓的“只见树木不见森林”。如果银河系的确也存在一个类似的巨大光晕,那么这两个星系的光晕可能已经彼此接触,并在两个巨大星系碰撞之前早就合并。哈勃太空望远镜的观测数据暗示了银河系和仙女座星系将在四十亿年后合并形成一个巨大的椭圆星系。
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本文标签: 仙女座 ,椭圆星系
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