超大型望遠鏡發現宇宙中部分缺失的物質

由於恆星爆炸產生的星系風,星系可以接受並與它們的外部環境交換物質一個由法國國家科學研究中心(CNRS)和里昂第一大學(L’Université Claude Bernard)的研究人員領導的國際團隊運用歐空局超大型望遠鏡的MUSE儀器,首次繪製了銀河系風圖。

2021年9月16日發表在MNRAS上的一份研究報告中詳細介紹了這一獨特的觀察結果,它有助於揭示宇宙中一些缺失物質的位置,並觀察到星系周圍星雲的形成。

星系就像宇宙中的恆星島,擁有普通或重子物質,由周期表中的元素組成,以及暗物質,其組成仍然未知。理解星系形成的主要問題之一是,構成星系正常物質的重子中大約有80%不見了。根據模型,它們被恆星爆炸產生的星系風從星系驅逐到星系間空間。

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左:類星體和這裡研究的星系的分界線,Gal1。中間:由鎂元素組成的星雲,用大小比例表示 右:星雲和Gal1星系的疊加。

團隊成功地利用MUSE儀器繪製了一張銀河系風驅動形成中的年輕星系和星雲(氣體和星際塵埃雲)之間交流的詳細地圖。該小組選擇觀測銀河系Gal1,因為它離一個類星體很近,類星體是科學家們的”燈塔”,引導他們走向研究區域。他們還計劃觀測這個星系周圍的一個星雲,儘管這一觀測的成功最初是不確定的,因為這個星雲的亮度是未知的。

銀河系和類星體的完美定位,以及銀河系風導致的氣體交換的發現,使得他們有可能繪製出一張獨特的地圖。這使得我們能夠首次觀測到一個正在形成的星雲,它與Gal1星系同時發射和吸收鎂–宇宙中的一些缺失的重子。這種類型的正常物質星雲在近宇宙中是已知的,但是對於正在形成中的年輕星系來說,它們的存在只是一種假設。

科學家們因此發現了宇宙中一些缺失的重子,從而證實了80-90%的正常物質位於星系之外,這一觀察將有助於擴展星系進化的模型。

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