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一千种色彩,一个星系:天文学家揭示宇宙杰作

本站发布时间:2025-06-21 15:11:21

"星系是极其复杂的系统,我们仍在努力理解它们,"领导这项关于玉夫座星系新研究的欧洲南方天文台(ESO)研究员恩里科·康朱(Enrico Congiu)在发表在《天文学和天体物理学》(Astronomy & Astrophysics)上的研究中说。星系横跨数十万光年,体积极其庞大,但它们的演化却取决于发生在更小尺度上的事件。"玉夫座星系处于一个甜区位置,"康朱说。"它足够近,我们可以解析其内部结构并以惊人的细节研究其构成单元,但同时,它又足够大,我们仍能将其视为一个整体系统。"

星系的构成单元——恒星、气体和尘埃——会发出不同颜色的光。因此,星系图像中的颜色色调越丰富,我们就越能了解其内部运作。虽然传统图像只包含少量颜色,但这幅新的玉夫座星图却包含数千种颜色。这为天文学家提供了关于内部恒星、气体和尘埃所需了解的一切信息,例如它们的年龄、成分和运动。

为了创建这幅距离我们1100万光年、也被称为NGC 253的玉夫座星系星图,研究人员使用ESO甚大望远镜(VLT)上的多单元光谱探测器(MUSE)对其进行了超过50小时的观测。团队必须拼接100多次曝光才能覆盖该星系约65,000光年宽的区域。

据德国海德堡大学的合著者凯瑟琳·克雷克尔(Kathryn Kreckel)称,这使该星图成为一个强大的工具:"我们可以放大以研究恒星形成区的单个区域,分辨率几乎达到单颗恒星的尺度,但也可以缩小以整体研究整个星系。"

在他们的首次数据分析中,团队在玉夫座星系中发现了约500个行星状星云,这些是类似太阳的垂死恒星抛出的气体和尘埃区域。海德堡大学的博士研究生、合著者法比安·朔伊尔曼(Fabian Scheuermann)将这个数字置于背景中:"在我们的银河系邻域之外,我们通常在每个星系中探测到的数量少于100个。"

由于行星状星云的性质,它们可用作其宿主星系的距离标记物。"发现这些行星状星云使我们能够验证到该星系的距离——这是星系其余研究依赖的关键信息,"美国俄亥俄州立大学教授、研究合著者亚当·勒罗伊(Adam Leroy)说。

 

未来使用该星图的项目将探索气体如何在整个星系中流动、改变其成分并形成恒星。"如此微小的过程如何能对整个尺寸大上千倍的星系产生如此巨大的影响,这仍然是个谜,"康朱说。

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这项研究发表在已被《天文学和天体物理学》(Astronomy & Astrophysics)期刊接受发表的论文中。

研究团队由以下人员组成:E. Congiu(欧洲南方天文台,智利[ESO Chile])、F. Scheuermann(德国海德堡大学天文计算中心,天文学中心[ARI-ZAH])、K. Kreckel (ARI-ZAH)、A. Leroy(美国俄亥俄州立大学[OSU]天文系,宇宙学和天体粒子物理中心)、E. Emsellem(欧洲南方天文台,德国[ESO Garching];法国里昂大学,里昂一大,里昂高等师范学校,法国国家科学研究中心(CNRS),里昂天体物理研究中心)、F. Belfiore(意大利国家天体物理研究所 - 阿切特里天体物理观测台)、J. Hartke(芬兰ESO天文中心[FINCA];图尔拉天文台,物理与天文系[Tuorla],芬兰图尔库大学)、G. Anand(美国空间望远镜科学研究所)、O. V. Egorov (ARI-ZAH)、B. Groves(澳大利亚西澳大利亚大学,国际射电天文研究中心)、T. Kravtsov (Tuorla and FINCA)、D. Thilker(美国约翰斯·霍普金斯大学物理与天文系)、C. Tovo(意大利帕多瓦大学‘G. Galilei’物理与天文系)、F. Bigiel(德国波恩大学阿格兰德天文研究所)、G. A. Blanc(美国卡内基科学研究所天文台;智利智利大学天文系)、A. D. Bolatto 和 S. A. Cronin(美国马里兰大学天文系)、D. A. Dale(美国怀俄明大学物理与天文系)、R. McClain (OSU)、J. E. Méndez-Delgado(墨西哥国立自治大学天文研究所,墨西哥)、E. K. Oakes(美国康涅狄格大学物理系)、R. S. Klessen(德国海德堡大学天文学中心,理论天体物理研究所和跨学科科学计算中心;美国哈佛大学和史密松天体物理中心;哈佛大学拉德克利夫高等研究院Elizabeth S.和Richard M. Cashin研究员)、E. Schinnerer(德国马克斯·普朗克天文学研究所)、T. G. Williams(英国牛津大学物理系天体物理分系)。

欧洲南方天文台(ESO)使全世界的科学家能够发现宇宙的奥秘,造福全人类。我们在地面上设计、建造和运营世界一流的天文台——天文学家们利用它们来探索激动人心的问题并传播天文学的魅力——并促进天文学的国际合作。ESO成立于1962年,是一个政府间组织,如今由16个成员国(奥地利、比利时、捷克、丹麦、法国、芬兰、德国、爱尔兰、意大利、荷兰、波兰、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士和英国)支持,东道国为智利,澳大利亚为战略伙伴。ESO总部及其游客中心和天文馆(ESO超级新星)位于德国慕尼黑附近,而智利的阿塔卡马沙漠——一个拥有独特观天条件的奇妙之地——则安放着我们的望远镜。ESO运营着三个观测站址:拉西拉(La Silla)、帕拉纳尔(Paranal)和查南托(Chajnantor)。在帕拉纳尔,ESO运营着甚大望远镜(VLT)及其甚大望远镜干涉仪(VLTI),以及诸如VISTA这样的巡天望远镜。同样在帕拉纳尔,ESO将主办并运营世界最大最灵敏的伽马射线天文台——南部切伦科夫望远镜阵列(CTA South)。ESO与国际伙伴合作,在查南托运营着阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵(ALMA),这是一个在毫米和亚毫米波段观测天空的设施。在帕拉纳尔附近的塞罗·阿玛索斯(Cerro Armazones),我们正在建设“世界上望向天空的最大眼睛”——ESO的极大望远镜(ELT)。我们在智利圣地亚哥的办事处支持我们在该国的运营,并与智利合作伙伴和社会各界进行互动。

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