研究人員利用先進的深度成像技術對一個遙遠星系的環星系介質進行了突破性的觀測，揭示了環繞該星系的巨大氣暈。這些氣體遠遠超出了銀河係可見的星光範圍，似乎透過星系間的氣體循環在星系演化過程中扮演至關重要的角色。這項研究還表明，我們的銀河系和鄰近的仙女座星系的環銀河介質已經開始重疊和相互作用，暗示著複雜的星系間動力學。

星爆星系IRAS 08339+6517 的可視氣體罩。資料來源：Cristy Roberts ANU/ASTRO 3D

如果這個星係是典型的話，那麼今天（9 月6 日）發表在《自然-天文學》上的這項研究就表明，我們的星系已經與它的近鄰仙女座發生了相互作用。

星系的盡頭和深空的起點在哪裡？這似乎是個簡單的問題，直到你更仔細地觀察星系周圍的氣體，也就是所謂的環星系介質。

恆星盤周圍的氣體暈約佔銀河系質量的70%（不包括暗物質），但直到現在它仍然是一個謎。過去，我們只能透過測量被氣體吸收的背景天體（如類星體）所發出的光來觀測氣體。

這就將雲的圖像限制為鉛筆狀的光束。

主要作者尼基-尼爾森（Nikki Nielsen）與同事格倫-卡普扎克（Glenn Kacprzak）和斯蒂芬妮-波頓（Stephanie Pointon）在凱克望遠鏡旁

然而，一項新的研究對2.7 億光年外一個恆星迸發星系的環銀河介質進行了觀測，利用新的深度成像技術，他們能夠在10 萬光年外的太空中探測到星系外發光的氣體雲，這是他們所能觀測到的範圍。

要想像這團氣體雲的廣闊程度，可以考慮銀河系的星光–也就是我們通常看到的圓盤–從銀河系中心向外延伸的距離只有7800 光年。

目前的研究觀察了氫氣和氧氣從銀河系中心遠至太空的物理聯繫，結果顯示氣體的物理條件發生了變化。

論文的第一作者、斯威本大學和ASTRO 3D 的研究員、俄克拉荷馬大學的助理教授尼科爾-尼爾森（Nikole M. Nielsen）副教授說：”我們在所有地方都發現了它，這真的很令人興奮，有點出乎意料。

論文的其他作者來自斯威本大學、德州大學奧斯汀分校、加州理工學院帕薩迪納分校、加州大學聖地牙哥分校和杜倫大學。

Nikole (Nikki) Nielsen 博士在夏威夷拜訪凱克。圖片來源：提供

尼爾森博士說：”我們現在看到的是銀河系的影響在哪裡停止，它在哪裡過渡成為銀河系周圍更多事物的一部分，最終，它在哪裡加入更廣闊的宇宙網和其他星系，這些通常都是模糊的界線”但在這種情況下，我們似乎在這個星系中發現了星際介質和環星系介質之間相當清晰的界線」。

這項研究觀測到恆星在星系內用光子電離氣體。

尼爾森博士說：”在CGM中，氣體被加熱的原因與星系內部的典型條件不同，這很可能包括宇宙中星系集體的彌散輻射加熱，還有可能是衝擊造成的。這種有趣的變化非常重要，它為星系的終點問題提供了一些答案。

這項發現要歸功於夏威夷10 公尺凱克望遠鏡上的凱克宇宙網成像儀（KCWI），它包含一個整體場光譜儀，是目前同類儀器中最靈敏的儀器之一。

論文作者之一、斯威本大學副教授迪安-費雪（Deanne Fisher）說：「這些獨一無二的觀測需要非常黑暗的天空，而這種天空只有在毛納基亞山上的凱克天文台才有。

有了這台儀器，科學家現在可以透過KCWI 的一張影像同時獲得數千個光譜，而不是進行一次觀測就能獲得星系中氣體的單一光譜。

ASTRO 3D 的負責人Emma Ryan-Weber 教授說：”這是我們第一次能夠拍攝到星系周圍物質光環的照片。”

這項研究為天文學和星系演化中的一大難題–星係是如何演化的？它們如何獲得氣體？它們如何處理這些氣體？氣體跑到哪裡去了？

Nielsen博士說：「環銀河系介質在氣體循環中發揮巨大作用。因此，能夠了解不同類型星系–正在形成恆星的星系、不再形成恆星的星係以及在兩者之間過渡的星系–周圍的銀河系環介質是什麼樣的，我們就能觀測到這種氣體的差異，這種差異可能會推動星系本身的差異，而這種儲層的變化實際上可能會推動星系本身的變化。

這項研究直接關係到ASTRO 3D 的使命。 “Ryan-Weber 教授說：”這有助於我們了解星係是如何隨著時間的推移而形成質量的。

這些發現也可能對不同星系如何相互作用以及它們如何相互影響產生影響。

尼爾森博士說：”我們銀河系和仙女座的CGM 極有可能已經重疊並相互作用。”

編譯自/ ScitechDaily