我們的銀河系是一個節(jié)儉的星系。超新星和劇烈的恒星風(fēng)將氣體從銀河盤中吹出,但這些氣體又落回到銀河系上,形成了新一代恒星。為了對回收過程進(jìn)行全面核算,天文學(xué)家為發(fā)現(xiàn)多余的進(jìn)氣感到驚訝。
太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所的天文學(xué)家安德魯·福克斯(Andrew Fox)說:“我們期望銀河系的書籍達(dá)到平衡,氣體的流入和流出達(dá)到平衡,但是哈勃10年的紫外線數(shù)據(jù)顯示,進(jìn)出比進(jìn)出要多。”該研究的主要作者,馬里蘭州巴爾的摩,將發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》上。
??怂拐f,就目前而言,過量流入的氣體來源仍然是個謎。
一種可能的解釋是,新氣體可能來自星際介質(zhì)。但是??怂箲岩摄y河系還利用其更大的引力來奪走它們的資源,還襲擊了其小型衛(wèi)星星系的天然氣“銀行賬戶”。此外,這項調(diào)查雖然遍及整個銀河系,但只關(guān)注冷氣,而較熱的氣體也可能起一定作用。
這項新研究報告了迄今為止最佳的測量方法,以了解氣體流入和流出銀河系的速度。在進(jìn)行這項研究之前,天文學(xué)家知道銀河氣體的儲備可以通過流入來補(bǔ)充,而可以通過流出來耗盡,但是他們不知道與流出相比,氣體的相對含量。這兩個過程之間的平衡很重要,因為它調(diào)節(jié)了新一代恒星和行星的形成。
天文學(xué)家通過從哈勃的宇宙起源光譜儀(COS)收集檔案觀測數(shù)據(jù)來完成這項調(diào)查,該光譜儀是由宇航員于2009年在其最后一次維修任務(wù)中安裝在望遠(yuǎn)鏡上的。研究人員梳理了哈勃望遠(yuǎn)鏡的檔案,分析了過去200次紫外觀測到的圍繞我們銀河系盤的彌散光暈。十年中詳細(xì)的紫外線數(shù)據(jù)價值提供了對整個銀河系中氣體流動的前所未有的了解,并允許首次在銀河系范圍內(nèi)進(jìn)行清查。銀河系光暈的氣體云只能在紫外線下檢測到,哈勃望遠(yuǎn)鏡專門收集有關(guān)紫外線宇宙的詳細(xì)數(shù)據(jù)。
“最初的哈勃COS觀測是為了研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出我們銀河系的宇宙,但是我們回到了宇宙并分析了前景中的銀河系氣體。這是哈勃檔案館的功勞,我們可以使用相同的觀測來研究兩者哈勃的分辨率使我們能夠同時研究本地和偏遠(yuǎn)的天體,”北卡羅萊納州羅利市北卡羅來納州立大學(xué)的Rongmon Bordoloi指出。
由于銀河系的氣體云是不可見的,因此福??克斯的團(tuán)隊使用背景類星體發(fā)出的光來檢測這些云及其運(yùn)動。類星體是活躍的星系的核心,它們由飽足的黑洞驅(qū)動,像數(shù)十億光年的明亮信標(biāo)一樣閃耀。當(dāng)類星體的光到達(dá)銀河系時,它會穿過看不見的云層。
云中的氣體吸收某些頻率的光,在類星體光中留下明顯的指紋。福克斯挑出了硅的指紋,并用它來追蹤銀河系周圍的氣體。流出和流入的氣體云的特征是通過它們的光的多普勒頻移-接近的云變藍(lán),而后退的云變紅。
當(dāng)前,銀河系是唯一我們有足夠數(shù)據(jù)可以提供氣體流入和流出的完整統(tǒng)計信息的星系。
該研究的另一作者之一,德國波茨坦大學(xué)的菲利普·里希特說:“詳細(xì)研究我們自己的星系為理解整個宇宙的星系提供了基礎(chǔ),而且我們已經(jīng)意識到我們的銀河系比我們想象的要復(fù)雜。” 。
未來的研究將探索流入的天然氣過剩的來源,以及其他大型星系是否表現(xiàn)相似。??怂怪赋?,現(xiàn)在有足夠的COS觀測值,可以對離銀河系最近的大型星系仙女座星系(M31)進(jìn)行審計。