NGC 253：钱德拉决定是什么让星系的风吹

在地球上，风可以将尘埃和碎片颗粒输送到整个星球，来自撒哈拉沙漠的沙子最终进入加勒比海，或者来自冰岛的火山灰沉积在格陵兰岛。风也可以对星系的生态和环境产生重大影响，就像在地球上一样，但规模更大，规模更大。

一项使用美国宇航局钱德拉X射线天文台的新研究显示了从距离地球253万光年的附近星系NGC 11的中心发射的强风的影响。这种银河风由温度高达数百万度的气体组成，在X射线中发光。每年有相当于大约4万地球质量的热气体从银河系中心吹走。

NGC 253是一个螺旋星系，与银河系相似。然而，NGC 253中的恒星形成速度大约是我们银河系的两到三倍。这些年轻恒星中的一些质量很大，通过从表面凶猛地吹出气体来产生风。当这些恒星在相对较短的生命后期以超新星的形式爆炸，并将物质波抛向太空时，会释放出更强大的风。

NGC 253为天文学家提供了一个钥匙孔，通过它来研究恒星生命周期中的这个重要阶段。年轻恒星跨越数百光年送入星系际空间的物质富含其内部锻造的元素。这些元素，包括许多负责地球上生命的元素，被折叠到下一代恒星和行星中。

插图中NGC 253的新合成图像包括钱德拉数据(粉红色和白色)，显示这些风从银河系中心向两个相反的方向吹向右上角和左下角。该图像中还显示了来自基特峰天文台0.9米望远镜的可见光数据(青色)和氢发射(橙色)，以及来自美国宇航局斯皮策太空望远镜(红色)的红外数据。从地球的有利位置看，NGC 253看起来几乎是边缘的，如图中更宽的图像所示，该图像显示了来自智利欧洲南方天文台La Silla天文台的光学图像。

由俄亥俄州哥伦布市俄亥俄州立大学的塞巴斯蒂安·洛佩兹(Sebastian Lopez)领导的一个团队利用历时四天的钱德拉深度观测来研究风的特性。他们发现，在距离银河系中心不到800光年的区域，风中气体的密度和温度最高，然后随着距离的远而降低。

这些结果与早期的模型不一致，其中来自NGC 253等所谓星暴星系的风是球形的。相反，最近的理论工作预测，更集中的风应该由位于NGC 253中心附近的“超级星团”环形成。超级星团包含大量年轻的大质量恒星。

因此，洛佩兹和他的团队观测到的风的聚焦性质支持了超级星团是风的主要来源的观点。然而，理论和观察之间并不完全一致，这表明理论中缺少物理学。

关于缺失的提示来自该团队的观察，即风在远离银河系中心时会迅速冷却。这表明风正在犁出较冷的气体，导致风冷却并减速。这种“风犁”效应可能是在理论和观察之间产生更好一致性所需的额外物理学。

洛佩兹和他的同事还研究了风的成分，包括氧、氖、镁、硅、硫和铁等元素如何散布在结构中。他们发现，这些元素在远离银河系中心的地方变得更加稀释。天文学家没有看到来自另一个经过充分研究的星系M82的风中这些元素的数量如此迅速地减少。

天文学家将需要未来对其他有风的星系进行观测，以了解这种差异是否与星系的一般特性有关，例如它们所包含的恒星的总质量。

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