热电离介质

当一颗大质量恒星以超新星的形式终结一生时，爆炸以每秒数千公里的速度撞入周围的气体，把它加热到百万度乃至更高。一波又一波这样的爆发，再加上炽热恒星的狂烈星风，在较冷的云之间凿出一个个灼热、极稀薄气体的巨大气泡。这就是热电离介质（hot ionized medium, HIM）——星际介质中最剧烈、最稀薄的相。

热电离介质的数据令人惊叹：温度高达一百万到一千万开尔文，密度却只有约每立方厘米千分之一到万分之一个原子——比我们在地球上能造出的任何真空都更空。在这种温度下气体被完全电离，氢被剥得精光，连氧这样较重的原子也失去了大部分电子。由于又热又稀，它不在可见光中发光；它以X射线辐射，并通过高度电离原子（如五次电离的氧）的紫外吸收线显露自身。天文学家认为它可能填满了银盘体积的相当一部分，尽管它所占的质量很少。

这个热相是星系的排气与通风系统。超新星吹起的热气泡可以合并并冲出银盘，驱动“星系喷泉”，把气体抬升到盘面之上数千光年，待其冷却后再如雨般落回。热电离介质究竟填满了星系多大比例的空间仍有争议，因为它实在太难探测——这提醒我们：最热、最空的气体，往往也最难捉摸。