星系間並不是空的！星系風為星系的演化提供了新線索！

博科園：本文為星系天文學類

雪茄星系(也被稱為M82)以其製造新恆星的非凡速度而聞名，恆星的誕生速度是銀河系的10倍。現在，來自平流層紅外天文觀測站(SOFIA)的數據被用來更詳細地研究這個星系，揭示了影響星系演化的物質是如何進入星系間空間的。

博科園-科學科普：研究人員首次發現，從雪茄煙星系(M82)中心流出的星系風沿磁場方向排列，並輸送大量的氣體和塵埃——相當於5000萬到6000萬個太陽的質量。索非亞團隊的美國大學空間研究協會(USRA)科學家恩里克洛佩茲羅德里格斯(Enrique Lopez-Rodriguez)說：星系之間的空間並不是空的，它包含氣體和塵埃——這些是恆星和星系的種子物質。

現在，我們對這些物質如何隨時間從星系內部逃逸有了更好的理解。M82不僅是一個典型的星暴星系，因為它正在形成數量驚人的新恆星，與大多數其他星系相比，它還具有強風，將氣體和塵埃吹入星系間空間。天文學家長期以來一直認為，這些風也會將星系磁場拉向相同的方向，但儘管進行了大量研究，仍然沒有觀測到這一理論的證據。索非亞航空天文台的研究人員明確地發現，來自雪茄星系的風不僅將大量氣體和塵埃輸送到星系間的介質中，而且還會拉拽磁場，使其垂直於星系盤。

雪茄星系(也稱為M82)的磁場線出現在這張合成圖像中，這條線遵循了由異常高的恆星形成率所產生的兩極流出(紅色)。圖片：NASA/SOFIA/E. Lopez-Rodiguez; NASA/Spitzer/J. Moustakas et al

事實上，風把磁場拖了超過2000光年——接近風本身的寬度。Lopez-Rodriguez說：這項研究的主要目標之一是評估星系風在磁場中拖動的效率，我們沒想到會在這麼大的區域內發現磁場與風向一致。這些觀測結果表明，與星暴現象相關的強風可能是向附近星系際介質中播撒物質並注入磁場的機制之一。如果類似的過程在早期宇宙中發生，它們將會影響第一個星系的基本演化，其研究結果發表在《天體物理學快報》上。索非亞的最新儀器，高解析度機載寬頻相機plus (HAWC )，使用遠紅外光線觀察沿磁場線排列的天體塵埃顆粒。從這些結果中，天文學家可以推斷出原本看不見的磁場形狀和方向。

遠紅外光提供了關於磁場的關鍵信息，因為信號是「乾淨」的，不受其他物理機制(如散射可見光)發射的污染。這項研究的首席研究員，位於明尼阿波利斯市的明尼蘇達大學名譽教授特里·瓊斯(Terry Jones)說：研究星系間磁場（以及了解它們是如何演化的）是理解星系在宇宙歷史上是如何演化的關鍵，通過索菲亞的HAWC 儀器，我們現在對這些磁場有了新的認識。HAWC 儀器是由噴氣推進實驗室領導的多機構團隊開發並交付給NASA。JPL科學家和HAWC 首席研究員Darren Dowell以及JPL科學家Paul Goldsmith是使用HAWC 研究雪茄星系的研究小組成員。

博科園-科學科普｜研究/來自: 噴氣推進實驗室/Kassandra Bell, Arielle Moullet

參考期刊文獻:《天體物理學》,《天體物理學快報》,《arxiv》

DOI: 10.3847/2041-8213/aaf8b9

Cite: arXiv:1812.06816

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