物理科技生物学-PHYICA

用于发现星系射在高跟鞋如何生长的新技术

天文学与空间 2022-07-15 00:01:17

作者:卡琳·瓦伦丁,亚利桑那州立大学 矮星系UGC 5288(此处为粉红色)距离地球1600万光年

它被一个巨大的氢气盘(紫色)包围着,氢气盘没有参与星系的恒星形成过程,可能是星系形成过程中留下的原始物质

信用:B

萨克斯顿来自范·泽、NOAO、NRAO/AUI/国家科学基金会提供的数据 几十年来,太空和地面望远镜为我们提供了壮观的星系图像

这些宇宙的组成部分通常包含几百万到超过一万亿颗恒星,大小范围从几千到几十万光年

我们通常在星系图像中看到的是构成这些庞大系统的恒星、气体和尘埃

但是星系中有一个隐藏的部分没有发出足够的可见光让我们看到

这种成分是一种气体,它提供了星系如何随时间增长的线索,是一组研究人员最近研究的主题,包括克里斯托弗·杜皮斯、助理教授桑奇亚塔·博尔塔库尔、地球和空间探索学院的曼西·帕达维和罗尔夫·詹森,以及多伦多大学的雷切尔·亚历山德罗夫和约翰·霍普金斯大学的蒂莫西·赫克曼

他们的研究结果最近发表在《天体物理学杂志》上

研究小组研究的气体位于星系的延伸圆盘中,这个区域被称为“环银河介质”,是一个围绕每个受其重力影响的星系的大光环

类似于银河系的星系有20万光年宽的恒星盘,其延伸盘的大小可以超过两倍

“扩展圆盘在星系的成长过程中扮演着重要的角色,”第一作者和研究生杜普斯解释道

“当气体从环银河介质进入扩展圆盘时,它最终会变成新的恒星

" 由于这种气体发出的可见光不足以让我们看到它,所以在星系外探测它是很困难的

科学家们传统上使用一种明亮的物体,称为类星体,位于被研究星系的后面

他们测量类星体的光,然后确定有多少光由于星系周围的气体而“丢失”(吸收)

然而,在这项研究中,研究小组采用了一种相对较新的技术

他们利用哈勃太空望远镜和蒙脱土天文台的数据,分析了来自背景星系(而不是类星体)的光来获得测量结果

这使得他们能够估计气体云的大小

“这两个数据集使我们能够比较延伸盘中的气体是如何与恒星相关联地移动的,并使我们能够确认气体在星系的延伸盘中,”杜普斯说

该图显示了该小组用MMT天文台获得的气体云宿主星系的二维光谱

光谱的这一部分是他们用来测量星系中恒星如何旋转的

了解恒星如何运动使研究小组能够确认他们使用哈勃数据测量的气体是星系扩展盘的一部分

信用:Dupuis等人

/MMT “虽然我们认为过去大多数星系应该有大型气盘,最终形成像太阳一样的恒星,但几乎没有观测证实,”合著者博尔塔库尔补充道

“这一结果巩固了我们对是什么推动了我们今天发现的恒星的理解,包括我们的太阳

" 研究小组希望,一旦下一代地面望远镜的建造在本十年后完成,未来的项目将能够使用这种新技术来研究大量的星系

像巨型麦哲伦望远镜(GMT)这样的望远镜(ASU是其合作伙伴)将能够收集与我们相似的几十个不同系统的数据,随后对扩展圆盘及其特性的研究将有助于我们理解星系的增长

“使用星系作为背景源将彻底改变我们对星系周围对恒星形成至关重要的大型气藏的理解,”博尔塔库尔说

“有了像格林尼治时间这样强大的望远镜,我们将能够获得更多的视线来绘制这些隐藏的结构,方法是使用丰富、微弱的背景星系,而不仅仅是罕见的明亮类星体作为光源

"

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