銀河系中的超新星氣泡可能會將恆星發射到其外環中

透過模擬,研究人員發現,由超新星爆炸簇加速和壓縮氣體形成的年輕藍色恆星被徑向向外吹散。 餘思傑/ UCI
美國研究人員模擬了銀河系質量星系中超新星簇爆炸的後果,結果並不令人失望。 巨大的能量使高密度氣體從星系中心向外加速。 當氣體在這些“邊緣”壓縮時超泡泡”,新的恆星形成,並繼續被推進到恆星暈的外部區域。 這種恆星形成機制可能佔銀河系外暈中發現的恆星的 40%,顛覆了人們對恆星系統形成和演化的普遍看法。
“FIRE-2 [現實環境中的回饋 2] 模擬使我們能夠生成電影,讓你看起來好像在觀察一個真實的星系,」主要作者、加州大學歐文分校 (UCI) 的博士生 Sijie Yu 在一篇文章中說道。陳述。 「他們向我們展示,當星系中心旋轉時,由超新星回饋驅動的氣泡正在形成,恆星在其邊緣形成。 看起來星星好像被從中心踢了出來。

銀河系恆星暈,圍繞銀河系的大而大致呈球形的區域星系的主盤,為天文學家提供有關這些宇宙結構的歷史的線索,這可以有時證明相當動盪。 大多數恆星暈主要被認為包含在較小星系中形成的恆星,以及隨後形成的恆星積聚的由母星系在很長一段時間內形成。 然而團隊提出的方法英國皇家天文學會每月通知表明光環的不可忽視的一部分來自不同的來源:「超新星回饋」。
在六次高解析度模擬中,Yu 和同事發現,類銀河系星系中 5% 到 40% 的外恆星暈(距離銀河系中心 50-300kpc)是由超新星氣泡流出產生的。 在星系的整個生命週期中,這種機制約佔所有恆星的 2%。 但在銀河系過去星暴爆發時期,當時多達 20% 的恆星是以這種方式形成的。
“目前有一些研究星系的項目被認為現在非常‘星爆’,”Yu說。 “這些觀測中的一些恆星看起來也很可疑,就像它們被從中心彈出一樣。”
我們還能如何將超級氣泡產生的恆星與暈中的其他恆星區分開來呢? 正如論文所解釋的,這些外流恆星分佈更平滑,金屬含量更豐富,並且α元素增強(將氦轉化為更重元素的聚變過程產生的元素),比恆星暈中典型的古老且貧金屬的吸積恆星更重要。 因此,透過觀察恆星的化學和空間特徵,天文學家可以確定我們自己的星系中流出恆星的潛在豐度,而不僅僅是使用模擬。
「在將歐洲太空總署蓋亞任務的數據(提供了銀河系恆星的3D 速度圖)與其他顯示恆星密度和金屬豐度的地圖進行比較的圖中,我們可以看到與我們的外流恆星產生的結構類似的結構。
「這些高精度的數值模擬向我們表明,銀河系很可能一直在超新星爆炸引發的外流中向環繞銀河系的空間發射恆星,」加州大學爾灣分校物理學和天文學資深作者兼教授詹姆斯·布洛克(James Bullock)總結。