星系比你想象的还要大

星系游走在比它们的恒星更远的炽热气体中，在星系的演化中扮演着重要的角色。

星系相当大。例如，银河系的星盘横跨约10万光年，但新的观测表明，星系的范围实际上要大得多，更像是数百万光年的跨度。

Sanksriti Das(俄亥俄州立大学)在本周的美国天文学会虚拟会议上展示了银河系大小的螺旋星系NGC 3221的x射线观测结果。她和她的同事利用XMM-Newton和Suzaku太空望远镜对该星系周围的热气体发射的x射线光谱进行了测量，从而得到了该星系恒星外存在光环的直接证据。

看光晕

长期以来，天文学家一直通过吸收类星体的光或传播短暂的无线电波来间接探测日冕气体，这是因为这种气体本身很难被探测到，它的分布非常稀疏，每立方米只有100个原子，相比之下，超新星爆炸后留下的稀薄气体在同一体积内大约有数百万，甚至上亿个原子。

天文学家们利用遥远类星体的光来测量仙女座星系周围的光晕，因为这些气体又热又薄，很难直接探测到。美国国家航空航天局

然而，由于这些热的且难以发现的原子分布在如此巨大的体积中，它们的数量与银河系中所有恒星的数量相同。这是大量的常规的物质，否则天文学家是看不到的。(这并不是要把这种难以看清的物质和暗物质搞混——暗物质是完全不同的东西，x射线望远镜是看不见的。)

天文学家们只在少数几个星系周围直接观察到扩展的光晕，例如巨大的螺旋型NGC 1961，它的晕轮延伸到近20万光年。

NGC 3221和NGC 1961一样，是一个螺旋星系，但在质量上更接近银河系，Das的团队探测到非常热的x射线释放气体，一直延伸到这个星系的50万光年外，200万度的气体比恒星盘的重量还要重，相当于100亿个太阳。

多热才算热?

虽然理论学家经常假设这些晕内的气体是均匀热的，但Das小组所进行的x射线观测表明事实并非如此，靠近星系的气体温度更高，而且它的温度是预期的两倍之高。这正是其他没有参与这项研究的天文学家对结果提出质疑的原因。

“我认为这是一个正确的检测结果，”Philip Kaaret(爱荷华大学)说。“问题是如何解释这一个现象。”

密歇根大学的乔尔·布雷格曼(Joel Bregman)则更进一步，他对检测结果本身表示怀疑。“Das提出的观察结果非常具有挑战性”，他解释说，因为NGC 3221的质量和银河系差不多，所以它的光晕的温度和银河系的光晕大致相同。因此，Das和她的同事们正在通过我们星系自身的热气屏幕来观察NGC 3221，这使得我们很难区分哪些发射物属于遥远的星系，哪些属于银河系。

布雷格曼说：“我还没准备好把这个结果看成是正确的，但我期待着未来的观察。”Das也希望通过更多的观察来确认晕，并更好地理解它的行为。

无论这一发现是否成功，研究人员都同意一件事：星系晕不仅仅是一件稀奇古怪的东西，它是星系生态系统的重要组成部分，光环气体如雨点般落在星系上，刺激了新恒星的诞生。然后这些恒星的风，以及它们最终爆炸成超新星，喷泉气体又成为光晕的一部分。

达斯说，这种不断的相互循环意味着光晕“应该被视为星系中的一部分，而不是星系外的某种物质。”

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