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迄今最清晰、最直接的证据:螺旋气体丝“喂养”着年轻星系!

2019-07-02 00:22:00 暂无 阅读:897 评论:0

星系是经由从四周情况中储蓄气体并将其转化为恒星而成长的,但这一过程的细节仍然恍惚不清。夏威夷W. M.凯克天文台行使凯克宇宙收集成像仪(KCWI)进行的最新观测,供应了迄今为止最清楚、最直接的证据,表明凉气体丝螺旋进入年青年头星系,为恒星供应燃料。加州理工学院物理学传授、《天然天文学》2019年7月1日揭橥该研究的新论文首要作者克里斯托弗·马丁说:我们第一次看到气体丝直接螺旋进入星系。

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这条气体管道维持着恒星的形成,注释了星系是若何在非常快的时间标准上形成恒星。多年来,天文学家们一向在计较气体是若何进入星系中心的。当它与四周的热气体碰撞时,它会急剧升温吗?或许它是沿着薄而密的细丝流进来,连结相对的低温?现代理论表明,谜底或者是两者兼而有,但直到如今,证实这些凉气流的存在仍然是一个首要挑战,KCWI由加州理工学院设计和制造,是一款最进步的光谱成像相机。

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它被称为积分场单元单子摄谱仪,它能够使天文学家拍摄图像,使图像中的每个像素都包含涣散的光谱。KCWI于2017岁首安装在凯克,是宇宙收集成像仪(CWI)的继续者,该仪器自2010年以来一向在圣地亚哥四周的帕洛玛天文台运行,KCWI的空间差别率是CWI的8倍,活络度是CWI的10倍。加州理工学院高级仪器科学家,合著者马特·马图谢夫斯基说:建造KCWI的首要动力是懂得和表征宇宙收集,然则这个仪器非常天真,科学家们已经用它来研究暗物质的性质,研究黑洞,并改善我们对恒星形成的懂得,。

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自从马丁读研究生时,就对星系和恒星是若何从太空中纤细的细丝收集(也就是所谓的宇宙网)中形成的问题入神。为了找到谜底,他向导了建造CWI和KCWI的团队。团队行使KCWI获取了两个活跃星系的数据,这两个星系被称为类星体,离别名为UM 287和CSO 38,但他们想研究的并不是类星体自己。这两个类星体四周都有一个伟大的星云,比银河系还大,因为类星体的强烈光照,所以能够看到。

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经由视察氢在星云中发出的光(稀奇是一种叫做氢莱曼-阿尔法的原子发射线)可以绘制出气体的速度。从之前在帕洛玛的视察中,研究小组已经知道星云中存在扭转的迹象,但凯克的数据揭示了更多。当以前使用帕洛玛的CWI时,可以看到一个扭转的圆盘状气体,但无法识别出任何细丝。如今,跟着KCWI的活络度和差别率提高,有了更复杂的模型,能够看到这些物体是由保持在一路的细丝流入的气体供应,这是强有力的证据,表明宇宙网与这个圆盘相连并为其供应燃料。

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研究团队竖立了一个数学模型来注释在气体中看到的速度,并在UM287和CSO38以及一个模拟星系长进行了测试。花了一年多的时间才竖立起数学模型来注释气体径向举止,功效是,被这个模型的工作结果震惊了。这些发现为星系形成的冷流模型,供应了迄今为止最好的证据,该模型根基上是说,凉气体能够直接流入形成星系,并在那边转化为恒星。在这个模型起头风行之前,研究人员曾提出星系接收气体并将其加热到极高的温度。

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从那边,气体被认为逐渐冷却,为恒星供应不乱但迟缓的燃料供给。研究证实,遥远星系发生恒星的速度非常高——太快了,以至于无法用热气体的迟缓沉降和冷却来注释,而热气体是年青年头星系燃料的首选模型。多年来,已经获得了越来越多的证据来证实冷流模型,研究人员给这个模型的新版本起了个绰号叫‘冷流吸气’,因为看到了气体中的螺旋图案。

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凯克天文台首席科学家约翰•奥米拉透露:这类测量恰是我们想用KCWI进行的科学研究。连系了凯克千里镜的巨细、壮大的仪器和最佳观测天文的位置,来鞭策或者视察到的界限。看到这一究竟尤其令人兴奋,因为直接观测流入量一向是测试星系形成和演化模型能力中缺失的一个环节,都迫在眉睫地想看看接下来会发生什么。新研究,由美国国度科学基金会(NSF)、凯克天文台、加州理工学院和欧洲研究..帮助。

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