超大型望遠鏡發現宇宙中部分缺失的物質
由於恆星爆炸產生的星系風,星系可以接受並與它們的外部環境交換物質。 一個由法國國家科學研究中心(CNRS)和里昂第一大學(L’Université Claude Bernard)的研究人員領導的國際團隊運用歐空局超大型望遠鏡的MUSE儀器,首次繪製了銀河系風圖。
2021年9月16日發表在MNRAS上的一份研究報告中詳細介紹了這一獨特的觀察結果,它有助於揭示宇宙中一些缺失物質的位置,並觀察到星系周圍星雲的形成。
星系就像宇宙中的恆星島,擁有普通或重子物質,由週期表中的元素組成,以及暗物質,其組成仍然未知。 理解星系形成的主要問題之一是,構成星系正常物質的重子中大約有80%不見了。 根據模型,它們被恆星爆炸產生的星系風從星系驅逐到星系間空間。
左:類星體和這裡研究的星系的分界線,Gal1。 中間:由鎂元素組成的星雲,用大小比例表示 右:星雲和Gal1星系的疊加。
團隊成功地利用MUSE儀器繪製了一張銀河系風驅動形成中的年輕星系和星雲(氣體和星際塵埃雲)之間交流的詳細地圖。 該小組選擇觀測銀河系Gal1,因為它離一個類星體很近,類星體是科學家們的”燈塔”,引導他們走向研究區域。 他們還計劃觀測這個星系周圍的一個星雲,儘管這一觀測的成功最初是不確定的,因為這個星雲的亮度是未知的。
銀河系和類星體的完美定位,以及銀河系風導致的氣體交換的發現,使得他們有可能繪製出一張獨特的地圖。 這使得我們能夠首次觀測到一個正在形成的星雲,它與Gal1星系同時發射和吸收鎂–宇宙中的一些缺失的重子。 這種類型的正常物質星雲在近宇宙中是已知的,但是對於正在形成中的年輕星系來說,它們的存在只是一種假設。
科學家們因此發現了宇宙中一些缺失的重子,從而證實了80-90%的正常物質位於星系之外,這一觀察將有助於擴展星系進化的模型。