在星际空间的巨大真空中,潜伏着某种巨大的东西。
尽管它的大小相当,但它不是一个星系:在聚集成一个巨大星团的星系之间的空间中,有一团巨大的炽热、微弱发光的气体云,比银河系还要大。
科学家们认为,这团云可能是从星系团中的一个星系中毫不客气地剥离出来的,这是我们所见过的第一个此类气体云。 更令人惊讶的是,它并没有消散,而是聚集在一起数亿年。
这不仅告诉我们一些关于星系团内部环境的新信息,还提出了一种探索和理解这些巨大结构的新方法。
“这是一个令人兴奋且令人惊讶的发现。它表明,作为最古老的自然科学,天文学总是有新的惊喜。”物理学家孙明说位于亨茨维尔的阿拉巴马大学。
顾名思义,星系团是通过引力结合在一起的星系群。 我们发现的“孤儿”气体云所在的星系团被称为阿贝尔 1367,或狮子座星系团,距我们约 3 亿光年。 它至少包含72个主要星系,并构成了一个更大的超星系团复合体的一部分。
这样的环境往往有发生了很多事情,天文学家喜欢深入研究它们,试图弄清楚我们的宇宙是如何连接的。 2017 年,天文学家使用日本斯巴鲁望远镜在阿贝尔 1367 中发现了看似小型温暖的云团; 由于来历不明,他们带着更多的仪器回去仔细观察。
由亨茨维尔阿拉巴马大学的天文学家 Chong Ge 领导的团队除了 Subaru 之外,还使用了欧洲航天局的 XMM-牛顿 X 射线望远镜和甚大望远镜上的多单位光谱探测器 (MUSE),令他们惊讶的是,他们发现X射线发射显示云比他们最初想象的要大。
事实上,它比银河系要大得多,质量大约是太阳的 100 亿倍。 而且它似乎与该星团中任何已知的星系都没有关联。 它只是漂在那里。 但大量数据使研究人员能够测量气体的温度,从而提供有关其来源的线索。
云团的温度范围在 10,000 到 10,000,000 开尔文之间,与星系(星际介质)中的气体一致。 星团内介质(星团中星系之间的空间)中更稀薄的热气体温度更高,约为 1 亿开尔文。
这表明气体云在星系穿过太空时被剥离。
“当主星系在热气体中以每秒 1,000 至 2,000 公里(620 至 1,240 英里)的速度翱翔时,星团中热气体的冲压压力会去除云中的气体,”孙说。
“这就像你在逆风中向前奔跑时,头发和衣服都在向后飞扬。一旦离开宿主星系,云团最初是冷的,然后在宿主星团内介质中蒸发,就像夏天的冰融化一样。 ”
这很有趣,但有点奇怪——因为研究人员找不到任何附近的星系可以解释最近发生的这种情况。 然而,如果气体在数亿年前就从星系中剥离出来,正如这种距离不够所表明的那样,那么它是如何没有扩散到星团内介质中的呢?
为了解决这个问题,研究小组进行了计算,发现磁场可以将气体云长时间地保持在一起,以抵抗不稳定性,否则这些不稳定性本应将其撕裂。
鉴于云团的质量很大,研究小组推断,它被撕裂的母星系是一个巨大而巨大的星系。 这可以帮助他们追踪它是哪个星系; 另一个线索可能是从云中延伸出来的气体痕迹,它可能指向正确的方向。
此外,既然已经识别出一个孤独的云,科学家们就拥有了一组数据,将有助于将来识别其他此类云。 这将提供有关星系团内动力学以及星系团中物质分布的有价值的信息。
另外,我们现在有观测证据表明,星团内介质可以剥离星系的气体。
“作为星系团中第一个在 H-α 谱线和 X 射线中发光的孤立云,它表明从星系中去除的气体可以在星系团内介质中形成团块,并且可以通过广泛的观测来发现这些团块。未来的现场光学测量数据,”孙说。
该研究发表在英国皇家天文学会每月通知。