或许你听过这样一个经典的都市风闻:一群胆大的年青人想找影响,来到了风闻中有鬼魂羁绊的寒酸老房子。可是经过完全的探究之后,却十分绝望,由于底子没有看到鬼。直到后来,当他们检查拍下的照片时,才注意到楼梯上奥秘的幻影。它一向在那里!
在《天然》杂志上宣布的新著作中,当咱们看到一个了解的星系时,惊奇地发现了一个银河系巨细的幻影。这一发现具有巨大的含义,由于它证明了化学元素如安在银河系周围大规模混合。
你的身体、地球以及周围的一切物质国际都是由一类称为“重子”的粒子组成的。重子物质是“正常”的日常物质,例如碳。因而,咱们与这些东西严密相连。
幻想一下,你能够将世界中的一切重子放入一个罐子中。现在随机挑选这些粒子之一。你以为它会从哪里来?另一个人?一个星球?完全是另一个星系?答案令大大都人惊奇:重子或许来自星系之间的空间。世界中大大都正常物质底子不包含在星系中。
当世界只要几十万岁的时分,重子物质和暗物质(一种看不见的不知道物质,构成了世界中大部分物质)稠浊在简直均匀的雾中。密度动摇很小,跟着时刻的消逝,它们会跟着重力的效果而扩大,然后将它们梳理成遍布整个世界的细丝网络。
咱们称其为世界网。在网的最密集点,构成了星系。在大爆破大约几亿年之后的那些星系中,氢开端在恒星中焚烧,核聚变构成了包含碳和氧在内的重元素。其他元素是在灾难性恒星爆破中构成的。在银河系的中心,超大质量的黑洞经过重子的堆集而增加,并在此进程中释放出能量。
年青恒星的光辉,超新星的爆破和黑洞的强度都有重要的影响:它们推进气体流进入和流出银河系。咱们好久以来就知道,这种“反应”关于调理星系的成长以及在恒星之间的区域中混合不同的化学元素至关重要。没有这种混合,你就不会存在。你血液中的一些铁来自超新星,而碳来自早已逝世的恒星的灰烬。咱们便是《哈利·波特》里坏人所说的世界“泥巴种”。
由恒星构成和黑洞成长驱动的某些气体流能够逃逸到星系中,构成“盘绕星系介质”或CGM。这是星际介质(恒星之间的物质)和更广泛的银河系中心介质(星系之间的物质)之间的界面。
这些风将星系中构成的重元素带到CGM中。这些元素中的某些元素稍后会“下雨”落下来,或许会集并到新的太阳能体系中。其它将在银河系间度过永久的余生。
计算机模仿显现了这一进程的细节。可是,尽管咱们能够丈量实在世界中星系周围的外流,但咱们还没有在更大的标准上直接观测到它们,这些标准在星系周围延伸了几十万光年。直到现在。
银河鬼魂
咱们运用了一种称为Keck Cosmic Web Imager的仪器来观测一个星系,该星系是咱们研讨了一段时刻的星系样本的一部分。该仪器坐落夏威夷,不是一般的相机。它丈量望远镜搜集的光谱,将其涣散为不同的频率或色彩。这使咱们能够看到的图画比传统的成像相机要多得多。
咱们之所以对这些星系感兴趣,是由于咱们知道它们正以每秒1000公里乃至更高的速度喷出气体。与大大都星系比较,它们也十分紧凑。咱们以为它们中的大大都是由两个星系磕碰构成的,现在它们合并成一个。
当咱们第一次看到KCWI的数据时,咱们脖子后边的汗毛都竖起来了。咱们原以为会发现什么,但咱们所看到的的确让咱们大吃一惊。盘绕银河系的是一片巨大的发光气体云,形状像一个沙漏,直径约为一百万光年的三分之一。这个发光的星云使中心星系相形见绌,但假如没有KCWI,你不会知道它的存在。
不过,这儿没有任何超天然现象。从光的色彩或频率,咱们知道它是由氧离子发射的。咱们的剖析标明,星云是由两种不同的气体流出(风)构成的,这些气体从中心星系传达到了CGM中。咱们称号星云为Makani (夏威夷语,意为风),这是出于对天文台地点山的文明含义的尊重。
在Makani,咱们第一次直接看到了CGM加热和浓缩的机制。 咱们的开始剖析标明,流出的性质与理论猜测根本共同。 现在,咱们有了抱负的体系来研讨进程,而且能够运用此数据来完善模型。
现在需求的是像Makani这样的目标的更多示例。 和咱们相同,研讨团队正在寻觅其他埋伏在那里的“鬼魂”。