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Intergalactic'Pancakes'粉碎成宇宙雾[视频]

时间：2022-02-19 13:25:07 来源：

此动画显示IGM中的气体温度，通过两个主晕之间的纸张望着。红颜色是热气体，而蓝色是冷气。冲击波移动到成形板上，使纸张粉碎，产生具有颗粒形态的热和冷气体的多相混合物。

了解宇宙中最普通的事情 - 以及它发生的非凡的事情 - 一个耶鲁的天文学家队伍队伍将被深入的宇宙雾。

他们学会了有关Baryons动态的兴趣新细节，借助于宇宙中的大部分可见物质的亚杀菌颗粒（包括质子和中子）。大多数玻璃族位于间介质（IgM）中，这是间隙之间的空间，在那里物质既不与周围系统都不绑定也不拖动。

在一项新的研究中，耶鲁博士后助理Nir Mandelker和Frank C.Van Den Bosch教授报告了有史以来大量IGM的最详细模拟。首次，他们能够看到IGM中的浓稠气体云在庞大的空间中的巨大“床单”或“薄煎饼”中的浓郁。

由于热稳定性，宇宙纸的调查结果：用于无金属Lyman限制系统的形成渠道，出现在天体物理期刊字母中。

研究人员多年来努力将IGM的结构和性质分成 - 部分是为了测试大爆炸宇宙学的标准模型，这预测了80％-90％的Baryons在IgM中，还可以调查IGM的至关重要作为宇宙的燃料源的角色。

“星系能够连续形成恒星的原因是因为新鲜气体从IGM流入星系，”德曼特尔克队的研究人员说。“很明显，如果他们没有来自IGM的新鲜气体，星系会在非常短的顺序中耗尽气体。”

然而，检测到IgM的气体已经令人难以上困难。与星系中的星系不同，在星光中明亮，IgM中的气体几乎从不发光，足以直接检测。相反，通过吸收背景光，必须间接地研究。这种吸收研究允许研究人员了解煤气云的密度和化学成分;特别是，他们能够发现附近星系中的明星形成是否污染了金属的气体（元素比氦更重）。

凭借其新的模拟，耶鲁队的队伍学到了很多东西 - 包括那些上述重子床单的新物业。

“这些都是扁平的物质分布，被称为”薄煎饼“，这在许多数百万光年中延伸，”Van den Bosch说。“我们发现，而不是顺利分布，这些煎饼中的天然气遭到了类似于微小，离散的气体的微小云层的”宇宙雾“的气体。”

已经认为这种密集的气体仅在靠近星系的空间区域形成，气体自然更密集。但新的仿真表明，它们也可以从低密度IgM中凝结。研究人员表示，由于通过高效冷却气体的不稳定性而导致这种现象自然地发生。

此动画显示IGM中的气体温度，通过两个主晕之间的纸张望着。红颜色是热气体，而蓝色是冷气。冲击波移动到成形板上，使纸张粉碎，产生具有颗粒形态的热和冷气体的多相混合物。

这种宇宙雾的另一个方面，基于耶鲁仿真，是它是原始的;离任何星系太远，才能用金属污染。根据Mandelker的说法，这很重要，因为它解释了近距离星系的大距离密集，无金属云的令人费解的观察。天文学家无法解释这种现象，但新的模拟表明他们的存在可能只是自然过程的结果。

“我们的工作凸显了妥善解决IGM中天然气性质的重要性，这往往忽略了更好的解决中央星系，”Mandelker说。“很难理解IGM中的气体如何变得如此密集和光学厚，特别是当前几代宇宙学仿真时没有透露IgM中的任何这种致密的气体。”

Mandelker是一名Tschira博士后研究员，由耶鲁和海德堡理论研究所（Hits）经营的天体物理学协作计划。该计划的主要调查人员是van den Bosch和Volker Hits的Hits，他是新研究的共同作者。Max Planck Astrophysics研究所的Freeke Van de Voort也是该研究的共同作者。

该研究得到了Klauss Tschira基金会通过HITS Yale计划的天体物理学和美国宇航局的批准。

图像：耶鲁大学


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