天文学家发现像银河盘一样旋转的冷晕气体

艺术家意向的气体流（蓝色）喂入银河盘。流入的气体助长了新的恒星形成，并且由于流入的气体正在旋转，因此磁盘的尺寸增大了。詹姆士·约瑟夫德斯（Swinburne Astronomy Productions）

由加州大学圣塔芭芭拉分校的克里斯汀·马丁（Crystal Martin）和斯蒂芬妮·何（Stephanie Ho）领导的一组天文学家，在典型的恒星形成星系中发现了令人眼花co乱的宇宙编舞。它们的冷晕气体似乎与银河盘处于同一方向，并以相同的方向旋转。

研究人员使用W. M. Keck天文台获得了首个直接观察证据，表明同向旋转的卤代气体不仅是可能的，而且是普遍的。他们的发现表明，旋转的气体晕圈最终将朝磁盘方向盘旋。

这项研究的主要作者，加州大学圣塔芭芭拉分校物理学教授马丁说：“这是在理解银河星盘如何生长方面的重大突破。”“星系被大量的气藏所包围，这些气藏远远超出了星系的可见部分。到目前为止，如何将这种物质精确地传输到银河盘上，为下一代恒星形成提供燃料，仍是一个谜。”

J165930 + 373527是使用同向旋转的卤气探测到的星系之一。这张高分辨率的W. M.凯克天文台NIRC2图像（红色）与哈勃太空望远镜WFC3成像（蓝色和绿色）相结合，解析了银盘。银河旋转是从W.M. Keck天文台和apache点天文台发射线光谱测量的。S. Ho和C. Martin，加州大学圣塔芭芭拉分校。M.凯克天文台/ STSCI

这项研究发表在今天的《天体物理学杂志》上，并显示了在过去几年中拍摄的50个标准恒星形成星系的综合结果。

大约十年前，理论模型预测，旋转的冷晕气体的角动量部分抵消了引力，将其拉向银河，从而减慢了气体的积聚速度并延长了磁盘生长的时间。

研究小组的结果证实了这一理论，该理论表明，晕气的角动量足够大，可以减慢入射速度，但又不至于足以完全停止向银河系盘供料。

方法
论天文学家首先获得了形成恒星的星系后面的明亮类星体的光谱，以通过其在类星体光谱中的吸收线签名来检测不可见的卤代气体。接下来，研究人员在Keck II望远镜上使用了Keck天文台的激光制导星自适应光学（LGSAO）系统和近红外相机（NIRC2），以及哈勃太空望远镜的广角相机3（WFC3），以获得高分辨率的图像。星系。

加州大学圣塔芭芭拉分校物理学研究生合着的斯蒂芬妮·霍说：“与以往的研究不同，这项工作使我们的团队也将类星体用作凯克激光制导星AO系统的参考星”。“这种方法消除了由大气引起的模糊，并生成了解析银河盘所需的详细图像，并从几何角度确定了银河盘在三维空间中的方向。”

然后，研究小组使用Keck天文台的低分辨率成像光谱仪（LRIS）测量了气体云的多普勒频移，并从Apache Point天文台获得了光谱。这使研究人员能够确定气体旋转的方向和速度。数据证明，气体以与银河系相同的方向旋转，并且气体的角动量不比重力大，这意味着气体将旋入银河盘。

“就像溜冰者在将手臂向内移动时会增强动力并旋转一样，今天的光晕气体很可能会旋转，因为它曾经在更大的距离处被银河风沉积，从卫星星系剥离或指向银河系。马丁说。

下一
步马丁和她的团队的下一步是测量将卤气吸入银河盘的速度。将入流速率与恒星形成速率进行比较，将为正常恒星形成星系的演化提供更好的时间表，并解释银河系盘如何在数十亿年的非常长的时间尺度上继续增长。

出版物：克里斯汀·L·马丁（Crystal L. Martin）等人，“环银河气体的运动学：喂养星系和反馈，” ApJ，2019年，doi：10.3847 / 1538-4357 / ab18ac