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ALMA在遥远的星系发现了隐藏的湍流气体储层

发布时间:2018-05-15 点击量:15

这幅漫画展示了如何将气体落入遥远的星爆星系,最终形成于距中部地区30,000光年的巨大湍流气藏中。 ALMA已被用于检测围绕类似遥远星爆星系的这些湍流气藏。通过在遥远的宇宙中第一次探测CH +,这项研究开辟了一个探索恒星形成的关键时期的新窗口。信贷:ESO / L。 Benass

天文学家已经在遥远的宇宙中首次检测到了CH +,为探索恒星形成的关键时代打开了一扇新窗口。 / em

ALMA已被用于检测远处星爆星系周围的冷气体湍流储层。通过在遥远的宇宙第一次探测CH +,这项研究为探索恒星形成的关键时期打开了一扇新窗口。这个分子的存在为星系如何设法延长它们快速形成恒星的时期提供了新的线索。结果出现在“自然”杂志上。

由Edith Falgarone(法国巴黎高等师范学校和法国巴黎观测站)领导的一个研究小组利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)来检测遥远星爆星系中碳氢化合物分子CH +的特征。该研究小组在五个被研究的星系中发现了CH +的强烈信号,包括宇宙睫毛。这项研究提供了新的信息,帮助天文学家了解星系的生长以及星系周围如何燃烧恒星的形成。

“CH +是一种特殊的分子。它需要大量的能量来形成,而且是非常活泼的,这意味着它的寿命很短,不能运输得太远。因此,CH +可以追踪能量如何在星系及周围环境中流动,“ESO的天文学家Martin Zwaan说。

这个ALMA图像显示了宇宙睫毛,这是一个远程星爆星系,它通过引力透镜变得双重亮丽。 ALMA已被用于检测围绕着这个星系和其他遥远星爆星系的湍流储层。通过在遥远的宇宙中第一次探测CH +,这项研究开辟了一个探索恒星形成的关键时期的新窗口。信用:ALMA(ESO / NAOJ / NRAO)/ E。 Falgarone等人

通过类比在黑暗,无月的夜晚在热带海洋中乘船,CH +如何追踪能量。当条件正确时,荧光浮游生物可以在船航行时照亮船周围。船只在水中滑动引起的紊流激发浮游生物发光,这揭示了底层黑水中湍流区域的存在。由于CH +仅在气体湍流运动消散的小区域形成,其本质探测实际上可以追踪银河系的能量。

观测到的CH +揭示了密集的冲击波,由来自星系内恒星形成区域内的热的,快速的银河风力驱动。这些风流过银河系,并将物质推出它,但它们的湍流运动使得部分物质可以通过星系本身的引力重新捕获。这种材料聚集成巨大的湍流冷却低密度气藏,从星系的恒星形成区域延伸超过30,000光年。

该论文的第一作者Falgarone说:“有了CH +,我们知道能量储存在巨大的星系风中,并最终成为以前看不见的星系周围冷气体的湍流运动。” “我们的结果挑战了星系演化理论。通过驱动储层中的湍流,这些银河风扩大了星爆阶段,而不是熄灭它。“


em这个缩放顺序从天空的宽阔视角开始,并将观察者深入水瓶座(水手)的星座。我们通过球状星团Messier 2,远离星系进入一个遥远的星系团。在那里,我们看到了一个奇怪的弧线,一个更引人注目的更遥远的星系,绰号宇宙睫毛,使用ALMA。信用:ALMA(ESO / NAOJ / NRAO),数字化Sky Survey 2,欧空局/哈勃。音乐:Astral电子 / em

该小组确定,单凭银河风无法补充新发现的气藏,并表明该质量是由银河合并或从隐藏气体的增加提供,正如当前理论所预测的那样。

“这一发现代表了我们理解物质流入是如何围绕宇宙早期最强烈的星爆星系进行调控的,向前迈进了一大步,”ESO的科学主任,该论文的合着者Rob Ivison说。 “它展示了当来自不同学科的科学家聚集在一起利用世界上最强大的望远镜的能力时可以实现的目标。”

出版物:E. Falgarone等,“高红移星爆星系周围的冷分子气大型湍流储层”,Nature 548,430-433(2017年8月24日)doi:10.1038 / nature23298

来源:欧洲南方天文台