天文学家证明星系风是宇宙中经常发生的现象
利用 MUSE 仪器进行的最新研究表明，对星系演化至关重要的星系风是宇宙中经常发生的现象，这对以前关于星系风稀少的假设提出了挑战。在某些情况下，星系会在大量大质量恒星爆炸的触发下向周围环境释放大量物质。欧洲南方天文台（ESO）甚大望远镜的 MUSE 仪器现在首次证明，这种"星系风"绝非罕见，而是经常发生。
双锥结构的发现
由法国国家科学研究中心（CNRS）领导的一个国际研究小组在对大约 100 个星系的样本进行研究时，发现了星系风所特有的双锥状结构。然而，这些结构只有在特定的光谱线中才能看到，而且只有在测量灵敏度极高的情况下才能看到。以前只知道极少数这样的情况，其中大部分也是通过 MUSE 仪器发现的。
星系风的理论草图。背景（红色）中的分布显示了 MUSE 检测到的星系气体外流。资料来源：Guo et al.
波茨坦莱布尼兹天体物理研究所（AIP）星系与类星体研究部主任、《自然》科学杂志上这篇文章的合著者卢茨-维索茨基（Lutz Wisotzki）教授说："MUSE向我们展示了几乎每一个恒星形成星系都存在这种星系范围的外流。此外，新的研究结果还让我们能够准确地识别出这些星系风的大小和形状。在此之前，这只能在非常罕见的极端情况下才能实现。"
外流气体在宇宙演化中的作用
外流气体被认为通过调节星系的生长和恒星的形成，在星系的宇宙演化过程中发挥着至关重要的作用。理论计算预测外流气体呈"双极"形状，在星系平面上下延伸，一直延伸到环星系介质中。在一些邻近星系，如"雪茄星系"M82，甚至在我们的银河系中，也直接观测到了类似的形状，但我们只能看到最内侧的区域，无法绘制出整体图像。
在附近的星系中可以观测到星系风，比如 M82，它因其形状而被称为"雪茄星系"。图片来源：NASA、ESA、哈勃；处理和版权：Harshwardhan Pathak
年轻宇宙中的星系风
星系形成的宇宙学模拟预测，在年轻宇宙的早期阶段，星系风现象发生得更为频繁和强烈： 由于年轻星系的恒星形成活动较高，超新星爆炸较多，因此外流也较强。这些外流将星系中的气体和能量输送到星系周围，从而使星系失去了进一步形成恒星所需的燃料，同时也丰富了星系的"环星系"环境。这种所谓的反馈过程可能是我们了解星系形成和演化的一个关键因素，但由于难以探测到这一现象，我们只能通过观测对其进行不充分的了解。
来自 MUSE 的新见解
利用 MUSE 仪器进行的新研究现在直接表明，星系气体流向星系周围，距离超过 30000 光年。可观测到的信号在很大程度上取决于星系相对于视线的方位：如果从侧面观察星系，在星系平面的上方和下方会有强烈的辐射，而从"上方"或"下方"观察星系，信号则较弱，分布也更均匀。这些观测结果令人印象深刻地证实了之前理论上预测的垂直于星系平面的双极外流形式。
参考文献："红移z≈1时大质量星系的双极外流达10 kpc"，作者：Yucheng Guo、Roland Bacon、Nicolas F. Bouché、Lutz Wisotzki、Joop Schaye、Jérémy Blaizot、Anne Verhamme、Sebastiano Cantalupo、Leindert A. Boogaard、Jarle J. J. J. J. Boogaard、Jarle Brinchmann、Maxime Cherrey、Haruka Kusakabe、Ivanna Langan、Floriane Leclercq、Jorryt Matthee、Léo Michel-Dansac、Ilane Schroetter 和 Martin Wendt，2023 年 12 月 6 日，《自然》杂志。
DOI: 10.1038/s41586-023-06718-w
编译来源：ScitechDaily
