Mælkevejsgalaksen har en klumpet glorie

Mælkevejsgalaksen er i genbrugsbranchen.

University of Iowa astronomer har fastslået, at vores galakse er omgivet af en klumpet glorie af varme gasser, der konstant bliver forsynet med materiale, der udstødes af fødende eller døende stjerner. Denne opvarmede glorie, kaldet det circumgalaktiske medium (CGM), var inkubatoren for Mælkevejens dannelse for omkring 10 milliarder år siden og kunne være der, hvor grundlæggende stof, der ikke er redegjort for siden universets fødsel, kan opholde sig.

Resultaterne kommer fra observationer foretaget af HaloSat, en af ​​en klasse af minisatellitter, der er designet og bygget i Iowa - denne er beregnet til at se på røntgenstrålerne udsendt af CGM. Forskerne konkluderer, at CGM har en disk-lignende geometri, baseret på intensiteten af ​​røntgenstråler, der kommer fra den. HaloSat-minisatellitten blev opsendt fra den internationale rumstation i maj 2018 og er den første minisatellit, der er finansieret af NASA's Astrophysics Division.

"Hvor Mælkevejen danner stjerner kraftigere, der er flere røntgen-emissioner fra det cirkumgalaktiske medium, " siger Philip Kaaret, professor i Iowa Department of Physics and Astronomy og tilsvarende forfatter til undersøgelsen, offentliggjort online i tidsskriftet Natur astronomi . "Det tyder på, at det cirkumgalaktiske medium er relateret til stjernedannelse, og det er sandsynligt, at vi ser gas, der tidligere faldt i Mælkevejen, hjalp med at lave stjerner, og bliver nu genbrugt til det cirkumgalaktiske medium."

Hver galakse har en CGM, og disse områder er afgørende for at forstå, ikke kun hvordan galakser dannedes og udviklede sig, men også hvordan universet udviklede sig fra en kerne af helium og brint til en kosmologisk vidde, der vrimler med stjerner, planeter, kometer, og alle andre slags himmelske bestanddele.

HaloSat blev opsendt i rummet i 2018 for at søge efter atomare rester kaldet baryonisk stof, der menes at være savnet siden universets fødsel for næsten 14 milliarder år siden. Satellitten har observeret Mælkevejens CGM for at bevise, at resterne af baryonisk stof kan opholde sig der.

At gøre det, Kaaret og hans team ønskede at få bedre styr på CGM's konfiguration.

Mere specifikt, forskerne ville finde ud af, om CGM er en enorm, udvidet glorie, der er mange gange så stor som vores galakse – i så fald, det kunne huse det samlede antal atomer til at løse det manglende baryon-spørgsmål. Men hvis CGM hovedsageligt består af genbrugsmateriale, det ville være en forholdsvis tynd, hævede lag af gas og en usandsynlig mængde af det manglende baryoniske stof.

"Det, vi har gjort, er helt sikkert at vise, at der er en del af CGM'et med høj tæthed, som er lysende i røntgenstråler, der udsender en masse røntgenstråler, " siger Kaaret. "Men der kunne stadig være en rigtig stor, udvidet glorie, der bare er svag i røntgenstråler. Og det kan være sværere at se den dunkle, udvidet glorie, fordi der er denne lyse emissionsskive i vejen.

"Så det viser sig med HaloSat alene, vi kan virkelig ikke sige, om der virkelig er denne udvidede glorie."

Kaaret siger, at han var overrasket over CGM's klumphed, forventer, at dens geometri er mere ensartet. De tættere områder er områder, hvor stjerner dannes, og hvor der handles materiale mellem Mælkevejen og CGM.

"Det ser ud som om Mælkevejen og andre galakser ikke er lukkede systemer, " siger Kaaret. "De interagerer faktisk, at smide materiale ud til CGM og også bringe materiale tilbage."

Det næste trin er at kombinere HaloSat-dataene med data fra andre røntgenobservatorier for at bestemme, om der er en udvidet glorie omkring Mælkevejen, og hvis det er der, at beregne dens størrelse. At, på tur, kunne løse det manglende baryon-puslespil.

"De forsvundne baryoner må hellere være et sted, " siger Kaaret. "De er i glorier omkring individuelle galakser som vores Mælkevej, eller de er placeret i filamenter, der strækker sig mellem galakser."

Undersøgelsen har titlen, "Et disk-domineret og klumpet cirkumgalaktisk medium af Mælkevejen set i røntgenstråling." Den blev offentliggjort online 19. oktober.