NASA SOFIA的观测揭示了螺旋星系看不见的“对立旋臂”

2021年12月02日 08:02 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

NGC 7479(也被称为Caldwell 44)是一个条形螺旋星系,其中心呈条形,充满了恒星。这也是大多数螺旋星系的特点,其旋臂呈S形。但是观察NGC 7479在肉眼下隐藏的特征,可以发现另一对S形旋臂,与可见星系的弯曲方向相反。

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来自这些小的、所谓的“对立旋臂”的无线电波发射以前就被观察到了,但是在SOFIA的帮助下--连同ALMA的观测和其他一些天文台的档案数据--它们的存在现在也被X射线、电离碳和一氧化碳发射所证实。SOFIA对“对立旋臂”的新观察可以帮助揭示它们的起源。

“在这个星系中,真正重要的是两个小的对立旋臂,它们与射电中看到的光臂方向相反,但是没有人在X射线中看到过它们,”最近一篇描述该分析的论文的主要作者Dario Fadda说。“在X射线中看到它们是很重要的,因为它表明有能量从原子核中出来,有东西从原子核中产生的喷流中出来"。”

这些喷流起源于该星系的中心,这一事实意味着该星系拥有一个活跃的核--一个超大质量黑洞。当喷流沿着棒状物接近密集的分子云时,它的一些动量被云吸收,导致喷流向与星系旋转相反的方向弯曲。这个过程是造成“对立旋臂”方向的原因。

通过比较射流的X射线排放与同一地区的电离碳和二氧化碳排放的比例(这两者都被认为是恒星形成的指标),研究人员发现了一个异常现象。“对立旋臂”内的某些热点有太多的电离碳,这意味着X射线发射不能完全用恒星形成来解释。

Fadda表示:“我们知道这些对立旋臂,并试图用SOFIA观察电离碳是否真的由恒星形成产生,或者是否有一些额外的成分可以来自活跃星系核注入的能量。”这就对电离碳和恒星形成之间的关系提出了质疑,并可能对研究比NGC 7479更遥远的星系产生影响。

“这就是SOFIA变得独特有用的地方。”Fadda说:“研究这些离我们很近的星系的情况,以便对我们到更高红移研究星系和更远的宇宙时遇到的情况有一个概念。”

SOFIA在这些观测中的作用推动了其能力的极限。SOFIA主要适用于研究离我们银河系相当近的天体,它的空间和光谱分辨率刚好足以分辨出NGC 7479感兴趣区域的电离碳。具体来说,SOFIA的远红外场成像线光谱仪(FIFI-LS)被用来绘制该地区的电离碳。

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