在2.6億光年外,發現神秘氫氣環,直徑達38萬光年,竟比銀河系還大

天空之城 2020/12/16 檢舉 我要評論

天文學家利用巨型米波射電望遠鏡(GMRT)發現一個圍繞遙遠星系的神秘氫氣環。這個光環比它周圍的星系大得多,直徑約38萬光年(約為我們銀河系的4倍)。

該星系(命名為agc 203001)距離我們約2.6億光年,目前只有一個這樣的已知系統具有如此大的中性氫環。這種環的起源和形成在天體物理學中仍然是一個有爭議的問題,中性氫發射波長約為21釐米的無線電波。

這種來自中性氫原子的輻射,使射電天文學家能夠繪製出我們銀河系和宇宙中其他星系中中性氫氣的數量和分佈。通常,在活躍地形成新恒星的星系中會發現大量中性氫氣儲存庫。然而,儘管沒有顯示出活躍恒星形成的跡象,人們已經知道agc 203001星系有大量的氫,儘管它的確切分佈尚不清楚。

這個星系不同尋常的性質,促使NCRA的天文學家們利用GMRT對這個星系進行高解析度射電觀測,以找出這種氣體在星系中的位置。傳統上,星系與星系的碰撞被認為會導致這種圍繞星系偏心環的形成。然而,這樣的光環通常也包含恒星,這與在這個光環上發現的東西相反。

GMRT觀測顯示,中性氫以一個超大的偏心環形式分佈,遠遠超出了這個星系的光學范圍。更令人費解的是,天文學家發現,現有光環光學圖像沒有顯示出它含有恒星的跡象。

NCRA團隊與兩位法國天文學家Pierre-Alain Duc和Jean-Charles Cuillandre合作:使用夏威夷望遠鏡(CFHT)獲得了該系統非常靈敏的光學圖像。然而,即使是這些圖像也沒有顯示出任何與氫環相關的星光跡象。對於是什麼導致了如此大、沒有恒星的氫環形成,今天還沒有明確答案。

對於天文學家來說,弄清楚這個環是如何形成的仍然是一個挑戰。受到這一發現的鼓舞,該團隊現在正在進行一項大規模觀測,以繪製出更多類似星系周圍的中性氫地圖。如果它們中的一些也有這樣的環,應該有助於我們更好地瞭解這種稀有環背後的形成機制。這項研究由NCRA的博士生Omkar Bait領導,他在Yogesh Wadadekar的指導下工作。

NCRA的另一名博士生蘇什瑪·庫拉帕蒂(Sushma Kurapati)也在無線電觀測中發揮了作用。其他作出貢獻的專家科學家包括Pierre-Alain Duc(法國斯特拉斯堡大學)、Jean-Charles Cuillandre(巴黎PSL大學,法國巴黎)、Peter Kamphuis(魯爾大學,德國波鴻)和Sudhanshu Barway(印度天體物理研究所,印度班加盧市)。

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