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太空奇聞：揭開宇宙罕見射電圈的起源
發布時間：2025-12-07 02:19:12 來源：骨軟筋酥網 作者：知識
從1.81億年開始，模擬了三個不同時期的奇聞圈的起源星爆驅動風。每幅圖像的揭開上半部分顯示氣體溫度，下半部分顯示徑向速度。宇宙鳴謝:uux.cn/Cassandra Lochhaas /太空望遠鏡科學研究所
（神秘的射電地球uux.cn）據加州大學圣地亞哥分校：不是每天天文學家都會問，“那是太空什么？”畢竟大部分觀測到的天文現象都是已知的:恒星、行星、奇聞圈的起源黑洞、揭開星系。宇宙但是射電在2019年，新完成的太空ASKAP(澳大利亞平方公里陣列探路者)望遠鏡發現了一些以前沒有人見過的東西:無線電波圈如此之大，以至于它們的奇聞圈的起源中心包含了整個星系。
當天體物理學界試圖確定這些圓圈是揭開什么時，他們也想知道這些圓圈是宇宙“為什么”。現在，射電由加州大學圣地亞哥分校天文學和天體物理學教授Alison Coil領導的一個小組認為，他們可能已經找到了答案:圓圈是由外流的銀河風形成的外殼，可能來自被稱為超新星的大規模爆炸恒星。他們的工作發表在《自然》雜志上。
Coil和她的合作者一直在研究能夠驅動這些超快速外流風的大規模“恒星暴增”星系。星爆星系的恒星形成率非常高。當恒星死亡和爆炸時，它們將氣體從恒星及其周圍環境中排出，回到星際空間。如果足夠多的恒星同時在彼此附近爆炸，這些爆炸的力量可以將氣體推出星系本身，形成外流風，其速度可達2000公里/秒。
“這些星系真的很有趣，”科爾說，他也是天文學和天體物理學系主任。“它們發生在兩個大星系碰撞的時候。合并將所有氣體推入一個非常小的區域，導致恒星形成的強烈爆發。大質量恒星會很快燃盡，當它們死亡時，它們會以外流風的形式排出氣體。”
巨大、罕見且來歷不明
技術發展使ASKAP能夠在非常微弱的限制下掃描大部分天空，這使得2019年首次可以檢測到奇數射電圈(orc)。獸人體型巨大——直徑有數百千秒差距，其中一千秒差距相當于3260光年(作為參考，銀河系直徑約為30千秒差距)。
人們提出了多種理論來解釋半獸人的起源，包括行星狀星云和黑洞合并，但僅靠無線電數據無法區分這些理論。
科爾和她的合作者對此很感興趣，認為射電環可能是他們一直在研究的星爆星系后期的發展。他們開始研究獸人4——第一個在北半球可以觀察到的獸人。
在那之前，獸人只能通過他們的無線電發射來觀察，沒有任何光學數據。Coil的團隊使用夏威夷Maunakea上的W.M. Keck天文臺的積分場攝譜儀來觀察ORC 4，它揭示了大量的高亮度，加熱，壓縮氣體——遠遠超過了在平均星系中看到的數量。
問題多于答案，小組開始著手調查工作。利用光學和紅外成像數據，他們確定ORC 4星系中的恒星大約有60億年了。“這個星系中有一次恒星形成的爆發，但它在大約10億年前結束了，”科爾說。
卡珊德拉·洛哈斯(Cassandra Lochhaas)是哈佛&史密森尼天體物理中心(Harvard & Smithsonian Center for astro physics)的博士后研究員，專門研究銀河風的理論方面，也是這篇論文的合著者，他進行了一系列數值計算機模擬，以復制大規模無線電環的大小和屬性，包括中央星系中大量的震驚的冷氣體。
她的模擬顯示，外流的銀河風在關閉前吹了2億年。當風停止時，向前移動的沖擊繼續將高溫氣體推出星系，并產生了一個無線電環，而反向沖擊將較冷的氣體送回星系。模擬運行了超過7.5億年——在ORC 4估計的10億年恒星年齡范圍內。
“要使這一過程成功，你需要一個高質量的流出速率，這意味著它會非常快速地噴射出大量物質。星系外的周圍氣體必須是低密度的，否則激波會停止。這是兩個關鍵因素，”Coil說。
“事實證明，我們一直在研究的星系具有這些高質量的外流率。它們很罕見，但確實存在。我真的認為這指向獸人起源于某種外流的銀河風。”
外流風不僅可以幫助天文學家了解半獸人，而且半獸人也可以幫助天文學家了解外流風。
“半獸人為我們提供了一種通過無線電數據和光譜學‘看到’風的方式，”Coil說。
“這可以幫助我們確定這些極端外流的銀河風有多常見，以及風的生命周期是什么。它們還可以幫助我們了解更多關于星系演化的知識:所有大質量星系都會經歷ORC階段嗎？旋渦星系不再形成恒星時會變成橢圓形嗎？我認為我們可以從獸人身上學到很多東西。”
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