探索仙女座星系環星系介質：揭示星系演化的神秘線索

仙女座星系的環星系介質（CGM）是一個擴散的，幾乎看不見的氣體暈，藏有星系演化的線索。CGM由兩個分層的部分組成：內殼更活躍，外殼更熱，更光滑。科學家透過哈勃太空望遠鏡觀察類星體的紫外線穿過光環，研究了CGM中氣體的釋放能量和速度。這項研究有助於理解星系周圍的氣體暈在星系演化中的作用，尤其是在恆星形成和超新星活動中的角色。

眾所周知，仙女座星系（M31）是我們最近的主要星系，已經進行了大量的研究。仙女座的光環是夜空中最大的天體，只不過我們無法看見。這個光環從仙女座中心延伸出130萬光年，達到仙女座距離我們銀河系的一半。在某些方向，它甚至延伸得更遠，高達200萬光年。仙女座的光環實際上已經和銀河系的光環相碰撞。旋渦星系離我們250萬光年，它的氣態光環看起來像一個雪茄形狀。如果我們的肉眼可以看到，它的寬度會是北斗七星的三倍，而北斗七星是夜空中最大的特徵。

具體來說，CGM有兩個分層的部分：一個氣體的內殼巢狀在外殼內。內殼更活躍，外殼更熱，更光滑。研究小組認為，由於超新星的外流，內殼層更活躍和湍流。這些延伸到大約50萬光年的內殼層複雜得多，更有活力。而外殼更光滑、更熱，這種差異可能是由於星系盤中的超新星活動對內暈的直接影響。

CGM中的氣體會自行釋放一些能量，但很難看到。研究人員透過觀察來自遙遠類星體的紫外線穿過光環來研究它。紫外線被地球大氣層吸收了，所以不能從地面上觀測到。但哈勃望遠鏡可以從低地球軌道的位置看到它。 科學家團隊發現了43個類星體，它們是仙女座的“後盾”。由於它們分散在星系的寬度和寬度上，研究人員能夠在多個地點研究光環。他們觀察到了來自遙遠類星體的紫外線在CGM不同區域的吸收方式。研究小組利用哈勃的COS探測來自碳、矽和氧的電離氣體。

研究小組還測量了氣體在內外暈中的速度。這就是他們如何確定內殼比外殼更有活力的原因。內殼顯示多個速度分量，而外殼僅顯示一個速度分量。速度測量也使他們能夠確定外暈在引力作用下與仙女座聯絡在一起。

研究的意義在於，仙女座真的是我們研究CGM的唯一機會。我們在銀河系內部的位置使我們無法研究銀河系自身的CGM。而且沒有任何一個大星系離我們現在的技術能夠以這種方式進行研究。遙遠的星系顯得如此之小，以至於沒有足夠的背景類星體來進行光譜分析。每個類星體都為科學家提供了一條視線。

瞭解星系周圍巨大的氣體暈非常重要，這個氣體儲存庫包含了星系內未來恆星形成的燃料，以及超新星等事件的外流。它充滿了關於星系過去和未來演化的線索，我們終於能夠在我們最近的星系鄰居那裡詳細研究它。

儘管我們不能直接研究銀河系的CGM，研究人員說他們可以根據這項研究推斷出它的某些性質。他們認為微波很可能有類似的冷熱電離CGM”，銀河系和仙女座的CGM“很可能已經重疊並相互作用了。