印度新研究或重新定义星系晕质量测量方式

作者 : 张小云 编译
时间: 2026-01-27
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印度科技部下属自治机构拉曼研究所在《天体物理学杂志》上发表最新研究,阐述星系际介质中的物质可能会影响星系周围弥漫包层的质量测量。鉴于该包层对星系的形成和消亡具有决定性作用,且其质量测量对追踪星系形成过程至关重要,这项研究具有深远意义。

星系中除了尘埃和恒星,在边缘之外还存在着一个弥漫的、类似幽灵的晕,其延伸范围可达星系大小的10~20倍。星系的大部分质量存在于这个晕中,超越了恒星本身,它由神秘的暗物质和气体组成。晕中的气体成分被称为星系周气体,星系周气体之外的区域则为星系际介质。

星系周气体是星系与宇宙网之间的连接纽带,通过控制气体在星系中流入和流出,从而在星系演化中发挥关键作用,因此绘制其气体分布至关重要。当前主要通过测量星系周气体中高度电离氧的含量来估算其质量。

观测天文学家利用遥远星系明亮核心发出的光来绘制星系周气体图谱。当背景天体发出的光穿过前景星系的星系周气体时,某些元素会吸收特定波长的光。

但这种观测技术存在一个固有问题,即天文学家进行观测时,测得的电离氧是沿视线方向的总积分值。由于星系周气体和星系际介质均沿视线方向分布,无法区分观测值中二者各自的贡献,因此目前模型将观测到的所有电离氧都视为来自星系周气体。

拉曼研究所的天体物理学家对这一观点提出质疑。研究团队对星系周气体以及从星系际介质落入其中的气体进行了数学描述,随后计算了二者各自含有的电离氧的量,并与观测结果进行了比较。

研究认为,星系际介质的存在可能导致星系周气体质量被高估。对于银河系这样的高质量星系,星系周气体可能仅贡献50%的电离氧,其余来自星系际介质;而对于低质量星系,这一比例可能降至30%。这一星系际介质干扰星系周气体测量的理论适用于所有质量的星系,并有助于揭示在低质量星系中观测到的差异。该研究强调,在解读星系周气体观测结果时,需要考虑星系际介质的贡献。

目前,拉曼研究所正与以色列耶路撒冷希伯来大学合作,将其基础模型进行升级,纳入更多相关参数,以进一步精确量化这种差异。

原文题目:New study may redefine how the mass of the halo around galaxies is measured

发布日期:2025年12月19日  检索日期:2025年12月22日