中科院国家天文台宣布,利用具有超高灵敏度、被誉为中国“天眼”的FAST望远镜,在对近邻星系梅西耶天体M106星系天区的深度成像观测中,首次得到了5×1016 cm-2柱密度的高灵敏度图像,发现了一条超长距离的气体吸积流。
宇宙学理论模型认为,宇宙中的热气体自然冷却会给星系带来新的冷气体,并预言这种吸积分两种,由周边热气体晕直接冷却产生的热吸积,和沿着宇宙纤维大尺度结构流向星系的冷吸积。
这些冷气体可以通过中性氢21厘米谱线观测到,但是纤维结构中的中性氢气含量很低,只有大约0.1%,仅有1016 cm-2的柱密度,而靠近星系的区域气体柱密度逐渐增大,在到达几倍1018 cm-2以后才急剧过渡到星系本身。
因此,在1018 cm-2或更低的柱密度灵敏度上开展中性氢观测,是揭示宇宙学吸积过程的重要手段。
在过去十多年里,天文学家持续不断努力,试图在银河系类型的星系外观测到更低面密度的稀薄气体吸积现象,但一直难以探测到吸积流的动力学证据。
国家天文台研究人员朱明、于海洋、王杰等与合作者利用FAST望远镜的超高灵敏度,对近邻星系梅西耶天体M106星系天区进行了深度的成像观测,首次得到了5×1016 cm-2柱密度的高灵敏度图像。
同时,在M106星系外发现了一条超长距离的气体吸积流,长达130秒差距,也就是大约42.3万光年,连接M106和其卫星星系NGC4288。
这表明,M106星系能从数十万光年外的矮星系上抢夺气体,来维持自身的成长。
这种现象类似于离银河系20多万光年外的大小麦哲伦星云流向银河系的麦哲伦流,但是M106的吸积流长度更长,作用范围更广,更难捕捉到,为研究星系气体吸积提供了一个非常典型的案例。
值得一提的是,这个吸积流的源头NGC4288星系周围并没有明显的相互作用的痕迹,因而形成吸积流的原因还有待更多的观测数据和理论模型来解释。
M106吸积流这样的结构,就是目前世界上其他望远镜难以看到的。
FAST能揭示出气体吸积过程的前所未有的细节,是研究星系如何从宇宙纤维结构获取气体的强有力的工具。
M106吸积流的21厘米谱线积分强度等值线图(蓝色),背景为FAST的积分流量强度分布图,绿色等值线显示了WSRT干涉阵列观测到的M106中性氢气体盘的结构
最新评论