星际与星系际介质

星系周介质

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一个星系,并不只是你在照片里看到的那个明亮的恒星风车。环绕着那可见盘面的,是一个巨大而暗弱的气体晕,远远延伸到恒星之外——好比整个星系的一层大气。星系周介质(circumgalactic medium, CGM),就是包裹着一个星系的这一气体储库,坐落于星系本身与其外真正的星系际空间之间的边境地带。

星系周介质是充满星系晕的弥散气体,向外延伸达数十万光年——往往比可见的星系本身还要大。它是一种湍动的、多温度的混合物:有向内坠落的冷云,有被超新星和星系风吹出的热气,还有在两者之间缓慢循环的气体。关键在于,它所容纳的普通物质,可以多到与星系全部恒星之和相当,甚至更多。由于它如此暗弱,星系周介质多半是在“剪影”中被研究的:天文学家盯着一颗恰好穿过前景星系晕而照来的明亮背景类星体的光,读出晕气体在那束光上印下的吸收线。

星系周介质是星系的肺。新鲜气体从宇宙网经由星系周介质流入,为新恒星提供燃料;与此同时,来自超新星和黑洞的反馈又把增丰的气体驱回其中——一呼一吸,往复不息。一个星系能否善于从它的星系周介质中汲取气体,或许决定了它是继续造星,还是“熄火”而沉寂。星系周介质曾是无足轻重的附属,如今却被视为理解星系何以呈现今貌的核心,因为它握着那明亮多星的部分仅仅是从中支取的气体预算。

当一颗遥远类星体的光恰好穿过一个较近星系的晕时,该星系的星系周气体便在类星体的光谱上印下吸收线——让天文学家得以称量并绘制那些它们永远无法看到自行发光的气体。

背景类星体通过吸收线探查那不可见的晕气体。

星系周介质是紧邻星系周围的气体晕——它有别于远在星系之间、真正的星系际介质,尽管二者彼此交融、并无明确界线。星系周介质是星系近旁的气体,星系际介质则是其外那广袤的虚空。

又称
CGMgalactic halo gas星系周介质星系周介質星系晕气体