科学家在连接宇宙的宇宙网中发现“管道”

2021-02-26 12:31:08

如果您窥视时空的深处,以窥探只有几十亿年历史的宇宙,您会看到一个由许多巨大星系组成的古老时代。模拟表明,这些银河庞然大物一定是由暗物质长丝中的冷气体喂养的,暗物质长丝是构成连接宇宙中星系的宇宙网的结构,但是在没有直接观察的情况下,这些气体注入的性质仍然模糊不清。

现在,由爱荷华大学天文学副教授海夫领导的科学家发现了他们所描述的“管道”气体细丝,该气体细丝喂养了在宇宙存在25亿年时形成的巨大星系,约占五分之一。它的当前年龄。

根据周三在《天体物理学杂志》(Astrophysical Journal)上发表的一项研究,这项发现已经进行了多年,证实了长期存在的模型,这些模型表明恒星形成的物质通过这些宇宙细丝传递到了巨大的星系中。

傅在电子邮件中说:“这是迄今为止我们拥有的关于神秘气流的最佳证据”。他补充说,尽管先前的研究过去已经检测到可能的细丝,但它们无法捕获详细的化学信息“以支持其作为流入的来源”。

相比之下,傅和他的同事们能够识别出他们研究的银河系中气流的化学特征,这要归功于它周围的巨大发光体非常罕见且偶然的排列。这个被称为SMM J0913的星系是一个较大的宇宙邻居的一部分,该邻居包含两个辐射类星体,这两个类星体是特殊的银河系核心,是宇宙中最明亮的现象之一。

因为从我们对地球的角度来看,这两个类星体位于SMM J0913的后面,所以这些明亮的物体照亮了前景星系,这使Fu的团队可以看到从未见过的滋养这个不断增长的实体的气流细节。

利用目前世界上最大的射电望远镜阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA)捕获的光谱信息,研究小组探测了灯丝中化学物质的含量。

结果表明,该流中缺少铝,碳,铁和镁等重元素。由于像SMM J0913这样的大型星系内部的环境不断被繁重的元素所富集,这些元素是由于恒星爆炸而喷出的,因此,这种有说服力的暗示表明,气体是从耗尽的环境中从银河系的外部被吸入的。

宇宙模拟已经提出,这些细丝可以解释冷气体是如何被泵入星系的,而又不会被这种巨大的实体的高温大气所干扰。但是实际上检测这些细丝是一个艰巨的障碍。傅和他的同事仔细研究了五年内对70,000个星系的观测,然后才找到包含SMM J0913的理想系统。

他说:“对该系统的了解花费了很多年,因此它已逐渐实现了对各种望远镜数据的合成。”他补充说,当“拼图的最后一块就位”时,他感到兴奋。当他从ALMA收到光谱信息,确认SMM J0913是阐明该问题所需的正确正确类型的星系时,他感到“极大的放松”。 。

“补充说,这表明我没有浪费宝贵的望远镜时间,我们确实发现了一些有趣的东西。”

尽管这项新研究代表了我们对早期宇宙巨大星系形成方式的理解的突破,但仍有大量工作要做。傅说,研究小组只看了沿溪流的两点,留出了进行后续研究的空间,以试图“看清其全部物理范围”,他希望三月份可以利用夏威夷莫纳克亚山顶的凯克天文台进行尝试。 。

他总结说:“从长远来看,我们将需要在其他大质量星系周围找到更多的流,而且我想知道如何使用现有的望远镜有效地实现这一目标。”

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