Embry-Riddle Aeronautical的L. Matthew Haffner说,弄清楚有多少能量渗透到银河系的中心,这项发现发表在7月3日的《科学进展》杂志上,可能为我们银河系的基本动力提供新的线索。

Embry-Riddle物理学与天文学助理教授,《科学进展》论文的合著者哈夫纳说,银河系的原子核被氢离子化或去除了电子,从而使其具有很高的能量。他解释说:“没有持续的能源,自由电子通常会相互发现并复合,从而在相对较短的时间内返回中性状态。” “能够以新的方式看到离子化气体应该有助于我们发现可能导致所有气体保持通电状态的来源。”

威斯康星大学麦迪逊分校的研究生Dhanesh Krishnarao(“ DK”)是《科学进展》论文的主要作者,与哈夫纳和美国白水大学教授鲍勃·本杰明(Bob Benjamin)合作,后者是银河系恒星和气体结构方面的领先专家。在2018年加入Embry-Riddle之前,哈夫纳(Haffner)在威斯康星大学(UW)担任了20年研究科学家,他继续担任威斯康星H-Alpha测绘仪(WHAM)的首席研究员,该望远镜是智利的望远镜,用于该团队的最新研究。

为了确定银河系中心的能量或辐射量,研究人员不得不凝视着一种破烂的防尘罩。银河系挤满了超过2000亿颗恒星,还隐藏着星际尘埃和气体的暗斑。当本杰明发现科学的红旗时,他正在观察价值两十年的WHAM数据-一种奇怪的形状从银河系的尘土飞扬的中心露出来。奇怪的是电离的氢气,当通过灵敏的WHAM望远镜捕获时,氢气呈红色,并且它正在向地球方向移动。

该特征的位置(科学家称其为“倾斜盘”,因为与其他银河系相比它看起来是倾斜的)无法用已知的物理现象(例如银河旋转)来解释。该团队有一个难得的机会,可以使用光来研究从通常的斑驳防尘罩中解放出来的突出的倾斜磁盘。通常,倾斜盘必须使用红外或无线电技术进行研究,这使研究人员可以通过灰尘进行观察,但会限制他们学习更多有关电离气体的能力。

哈夫纳说:“能够在光下进行这些测量,使我们能够更轻松地将银河系的核与其他星系进行比较。” “过去的许多研究已经测量了整个宇宙中成千上万个螺旋星系中心的电离气体的数量和质量。这是第一次,我们能够直接将银河系和大量星系的测量结果进行比较。”

克里希那劳利用现有模型试图预测本杰明眼中的发射区域中应有多少离子化气体。来自WHAM望远镜的原始数据使他得以完善自己的预测,直到团队获得了该结构的准确3D图片。比较结构中氢,氮和氧产生的可见光的其他颜色,可以为研究人员提供更多有关其组成和性质的线索。

研究小组报告说,银河系中心的倾斜盘中至少有48%的氢气已被未知来源电离。克里希那劳说:“银河系现在可以用来更好地了解其性质。”

研究人员报告说,气态的电离结构随着它离开银河系中心而发生变化。以前,科学家只知道位于该区域的中性(非电离)气体。

克里希那劳解释说:“靠近银河系的核,气体被新形成的恒星电离,但是当您远离中心移动时,情况变得更加极端,气体变得类似于称为LINERs的银河系。 ,或低电离(核)发射区。”

研究人员发现,该结构似乎正在向地球移动,因为它位于银河系旋臂的椭圆轨道内部。

像银河系这样的内尔型星系大约占所有星系的三分之一。与仅形成新恒星的星系相比,它们的中心具有更多的辐射,但与超大质量黑洞正在积极消耗大量物质的星系相比,它们的辐射要少。

哈夫纳说:“在WHAM进行这项发现之前,仙女座星系是离我们最近的LINER螺旋线。“但是它仍然相距数百万光年。由于银河系的原子核只有数万光年,我们现在可以更详细地研究LINER区域。研究这种扩展的电离气体应该有助于我们了解更多银河中心当前和过去的环境。”

接下来,研究人员将需要找出银河系中心的能量来源。能够根据辐射水平对星系进行分类是实现该目标的重要第一步。

既然哈夫纳已经加入了Embry-Riddle不断发展的天文学与天体物理学计划,他和他的物理学副教授埃德温·米尔基维奇就已经制定了宏伟的计划。哈夫纳说:“在未来几年中,我们希望建立WHAM的继任者,这将使我们对研究的天然气有更清晰的认识。” “目前,我们的地图“像素”是满月大小的两倍。WHAM一直是进行这种气体的首次全天候测量的绝佳工具,但我们现在渴望获得更多细节。”

在另一项研究中,哈夫纳和他的同事在本月初报告了“费米气泡”的首次可见光测量。费米气泡是从银河系中心凸出的神秘光柱。这项工作是在美国天文学会上发表的。