天文學家觀察 X 射線光譜,發現星系比我們想像還大

作者 | 發布日期 2020 年 06 月 14 日 0:00 | 分類 天文 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


銀河系的恆星盤面約橫跨十萬光年,但最新觀測結果表示,星系的範圍實際可能橫跨數百萬光年。

俄亥俄州立大學的 Sanksriti Das 本週在美國天文學會的虛擬會議,提到銀河系尺寸旋渦星系 NGC 3221 的 X 射線觀察結果。Sanksriti Das 與研究團隊透過 XMM-Newton 和 Suzaku 太空望遠鏡,拍到星系周圍熱氣發射出的 X 射線光譜,提供直接證據證明星系有遠遠超出恆星盤面的光暈。

▲ 銀河系及大小麥哲倫星系被百萬度的巨大氣體光暈包圍著,這種氣體只能利用太空中 X-ray 望遠鏡觀測。圖為藝術家筆下的銀河系。(Source:NASA / CXC / M.Weiss / Ohio State / A. Gupta et al.)

天文學家長久以來透過吸收類星體的光或分離無線電波短暫的閃光,來間接觀測光暈氣體,主要是因為這氣體很難自行檢測。這些氣體非常稀疏,每立方公尺只有 100 個原子。與一般超新星爆炸後殘留的氣體還微弱(每立方公尺有百萬至億萬個原子)。

然而,這些原子的數量與星系所有恆星中發現的原子數量相同,炙熱的原子散布在如此龐大的體積是很難被發現的。

雖然理論學家認為這類光暈氣體的熱是均勻的分布,但是本研究團的 X 射線觀測結果表明並非如此。較靠近星系的氣體會更熱,而且可能比預期溫度高兩倍。但有許多未參與研究的天文學家對此結果提出質疑。

由於 NGC 3221 的質量大致與銀河系的質量相同,光暈的溫度將與銀河系的光暈溫度大致相同。因此很難分辨出這些輻射是屬於遙遠旋渦星系 NGC 3221 的輻射,還是屬於銀河系的輻射。

研究人員認為星系的光暈可能是星系生態的關鍵部分,光暈的氣體掉落在星系上,帶動了新的恆星誕生,然後這些恆星風及最終超新星爆炸的噴發物質,將再回流到光暈。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:pixabay

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