遥远星系周围发现氢气的神秘巨大环

来自CFHT望远镜的光学图像，中性氢以大环的形式分布，用GMRT观察到，红色显示为红色。其他两个红色斑点显示中性氢在环附近的其他两个星系周围的分布。

位于印度浦那的国家射电天体物理学中心（NCRA）的一组天文学家使用巨型波涛无线电望远镜（GMRT）在一个遥远的星系周围发现了一个神秘的氢气环。该环比它所环绕的银河系大得多，其直径约为380,000光年（约为我们银河系直径的4倍）。

该星系（名称为AGC 203001）位于距我们约2.6亿光年的位置。具有如此大的中性氢环的只有另一种这样的已知系统。这种环的起源和形成仍然是天体物理学家之间争论的问题。

中性氢发出的无线电波的波长约为21厘米。来自中性氢原子的辐射使射电天文学家能够绘制出银河系和宇宙中其他星系中中性氢气的数量和分布图。通常，在活跃形成新恒星的星系中发现大量的中性氢气储层。但是，尽管没有显示出活跃恒星形成的迹象，但已知星系AGC 203001具有大量的氢，尽管其确切分布尚不清楚。这个由银河系驱动的天文学家在NCRA中使用GMRT对这个银河系进行高分辨率的放射观测，以找出这种气体在银河系中的位置，这具有非同寻常的性质。

GMRT的观测表明，中性氢以大的偏心环的形式分布，该偏心环的延伸远超过该星系的光学范围。更令人困惑的是，天文学家发现该环的现有光学图像没有显示出它包含恒星的迹象。在与两个法国天文学家Pierre-Alain Duc和Jean-Charles Cuillandre合作下，NCRA团队在美国夏威夷使用加拿大-法国-夏威夷-望远镜（CFHT）获得了该系统的非常灵敏的光学图像。但是，即使这些图像也没有显示出与氢环相关的任何星光迹象。

对于什么会导致形成如此大的，无恒星的氢环，目前尚无明确答案。传统上，星系与星系的碰撞被认为会导致在银河系周围形成这种偏心环。但是，这样的环通常也包含星星。这与在此环中发现的相反。弄清楚该环是如何形成的，对天文学家仍然是一个挑战。

受这一发现的鼓舞，研究小组目前正在进行一项大型调查，以在另外几个类似星系周围绘制中性氢。如果它们中的一些也显示出这样的环，则应该有助于我们更好地理解这种稀有环的形成机理。

这项工作是由NCRA的博士生Omkar Bait领导的，他在Yogesh Wadadekar的指导下工作。这项工作是Omkar博士论文的一部分。NCRA的另一位博士生Sushma Kurapati在无线电观测中也发挥了作用。其他贡献的专家科学家包括Pierre-Alain Duc（法国斯特拉斯堡的斯特拉斯堡大学），Jean-Charles Cuillandre（法国巴黎的PSL大学），Peter Kamphuis（德国波鸿的鲁尔大学）和Sudhanshu Barway（印度研究所）印度班加罗尔天体物理学学院）。

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参考：Omkar Bait，Sushma Kurapati，Pierre-Alain Duc，Jean-Charles Cuillandre，Yogesh Wadadekar，Peter Kamphuis和Sudhanshu Barway的“在静止的银河系AGC 203001附近发现了一个大的Hi环”，皇家天文学月报社会.DOI：
10.1093 / mnras / stz2972

（致谢：GMRT由塔塔基础研究所的国家射电天体物理学国家中心运营。根据CFHT与CEA / DAPNIA的联合项目MegaPrime / MegaCam获得的观测结果，该观测项目由加拿大国家研究委员会（NRC），加拿大国家科学研究院（National Research Council（NRC））运营的加拿大-法国-夏威夷望远镜（CFHT）进行。法国国家科学研究所和夏威夷大学。