“超新星反馈” –银河系可能将恒星弹入其外部光晕

来自FIRE-2项目的模拟星系图像，代表了一个跨越200,000光年的结构，显示了气体中诞生的年轻蓝星的显着羽状流，这些气体最初是旋转的，然后被超新星爆炸径向向外吹。

尽管强大，但银河系和类似质量的星系并非没有留下记载动荡历史的伤痕。加利福尼亚大学欧文分校的天文学家和其他一些研究表明，超新星团可以在恒星外圈产生分散的，偏心轨道的太阳，这颠覆了人们普遍认为的恒星系统如何形成和演化数十亿年的观念。

来自“现实环境中的反馈2”项目中的超现实，宇宙学上自洽的计算机模拟使科学家能够模拟银河自转的有序扰动。该小组的工作是今天在《皇家天文学会月刊》上发表的一项研究的主题。

UCI物理学院院长，物理学和天文学教授詹姆斯·布洛克（James Bullock）说：“这些高度精确的数值模拟向我们表明，银河系可能一直在由超新星爆炸触发的外流中，在绕银河空间中发射恒星。” 。“这令人着迷，因为当多个大恒星死亡时，产生的能量可以将气体从星系中排出，从而使星系冷却，从而使新的恒星诞生。”

这张模拟的哈勃太空望远镜影像显示了恒星形成是如何发生在超新星气泡的边缘。粉红色突出显示的部分显示了恒星的出生区域。蓝色阴影区域显示年轻的星星；红色/棕色表示尘埃遮挡了星光。模拟清楚地显示了在哪里产生恒星流出壳。

布洛克说，恒星晕圈中恒星的弥散分布远远超出了星系的经典圆盘，这是该系统“考古记录”所在的地方。天文学家长期以来一直认为，随着较小的恒星团的进入和被较大物体的分解，星系会在很长的一段时间内聚集在一起，这一过程会将一些恒星喷射到遥远的轨道上。但是，UCI团队提议将“超新星反馈”作为多达40％的这些外晕恒星的不同来源。

UCI博士主要作者于思杰。物理学家候选人说，这一发现在一定程度上是因为有了一套功能强大的新工具。

她指出：“ FIRE-2模拟使我们能够生成电影，使您看起来好像在观察真实的银河系。”“他们向我们表明，随着银河系中心的旋转，由超新星反馈驱动的气泡正在形成，在其边缘形成恒星。看起来好像星星从中心被赶出去了。”

布洛克说，他不希望看到这样的安排，因为恒星是如此紧密，难以置信的密集球，通常不会相对于太空背景移动。他说：“相反，我们所看到的是气体被推动，然后气体冷却并在其出口处形成恒星。”

研究人员说，尽管他们的结论是从模拟银河系形成，生长和发展到今天的过程中得出的，但实际上有大量的观测证据表明恒星从银河系中心流向它们的光环。

“在将欧洲航天局盖亚飞行任务的数据（提供银河系恒星的3D速度图）与其他显示恒星密度和金属性的地图进行比较的图中，我们可以看到与我们外流恒星产生的结构相似的结构模拟，”于说。

布洛克补充说，像我们的太阳一样成熟，重，富含金属的恒星以可预测的速度和轨迹绕银河系中心旋转。但是，可以看到低金属度的恒星发生了比我们的太阳少聚变几代的情况，但它们却朝着相反的方向旋转。

他说，在银河系的整个生命周期中，超新星气泡流出产生的恒星数量很少，约为2％。但是在星系爆发期间，在星系历史的某些部分，这种方式形成了多达20％的恒星。

于说：“目前有一些正在研究星系的项目，这些星系现在被认为是非常'爆炸'的。”“这些观测中的某些恒星看起来也令人怀疑，就像它们正从中心弹出一样。”

参考：席捷（Sijie Yu），詹姆斯·S·布洛克（James S Bullock），安德鲁·韦泽尔（Andrew Wetzel），罗宾·桑德森（Robyn E Sanderson），安德鲁·格劳斯（Andrew S Graus），迈克尔·博伊兰·科钦（Michael Boylan-Kolchin），安娜·米尼伯格（Anna M Nierenberg），迈克尔·格鲁迪奇（Michael YGrudić），菲利普·霍普金斯（Philip F Hopkins） ，杜尚·克雷什（DušanKereš），克劳德·安德烈·富彻（Claude-AndréFaucher-Giguère），2020年3月3日，《皇家天文学会月刊》。
10.1093 / mnras / staa522

该项目由美国国家科学基金会资助，该项目涉及来自加州大学戴维斯分校，加州大学圣地亚哥分校，宾夕法尼亚大学，熨斗研究所，德克萨斯大学奥斯汀分校，美国宇航局喷气推进实验室，加利福尼亚理工学院和西北大学的天文学家，并获得了美国国家科学基金会的资助。基金会和Heising-Simons基金会。