超大型望遠鏡發現宇宙中部分缺失的物質

由於恆星爆炸產生的星系風，星系可以接受並與它們的外部環境交換物質。一個由法國國家科學研究中心（CNRS）和里昂第一大學（L’Université Claude Bernard）的研究人員領導的國際團隊運用歐空局超大型望遠鏡的MUSE儀器，首次繪製了銀河系風圖。

2021年9月16日發表在MNRAS上的一份研究報告中詳細介紹了這一獨特的觀察結果，它有助於揭示宇宙中一些缺失物質的位置，並觀察到星系周圍星雲的形成。

星系就像宇宙中的恆星島，擁有普通或重子物質，由週期表中的元素組成，以及暗物質，其組成仍然未知。理解星系形成的主要問題之一是，構成星系正常物質的重子中大約有80%不見了。根據模型，它們被恆星爆炸產生的星系風從星系驅逐到星系間空間。

左：類星體和這裏研究的星系的分界線，Gal1。中間：由鎂元素組成的星雲，用大小比例表示 右：星雲和Gal1星系的疊加。

團隊成功地利用MUSE儀器繪製了一張銀河系風驅動形成中的年輕星系和星雲（氣體和星際塵埃雲）之間交流的詳細地圖。該小組選擇觀測銀河系Gal1，因為它離一個類星體很近，類星體是科學家們的"燈塔"，引導他們走向研究區域。他們還計劃觀測這個星系周圍的一個星雲，儘管這一觀測的成功最初是不確定的，因為這個星雲的亮度是未知的。

銀河系和類星體的完美定位，以及銀河系風導致的氣體交換的發現，使得他們有可能繪製出一張獨特的地圖。這使得我們能夠首次觀測到一個正在形成的星雲，它與Gal1星系同時發射和吸收鎂--宇宙中的一些缺失的重子。這種類型的正常物質星雲在近宇宙中是已知的，但是對於正在形成中的年輕星系來説，它們的存在只是一種假設。

科學家們因此發現了宇宙中一些缺失的重子，從而證實了80-90%的正常物質位於星系之外，這一觀察將有助於擴展星系進化的模型。