中国科学院上海天文台与上海交通大学的联合研究团队在仙女座星系(M31)结构研究方面取得重要进展

近期,中国科学院上海天文台与上海交通大学的联合研究团队在仙女座星系(M31)结构研究方面取得重要进展。研究团队提出了在星际气体观测数据中搜寻激波的新思路,从而给出了M31星系是一个棒旋星系而非普通旋涡星系的独立证据,并利用流体动力学模拟重现了气体中激波的主要观测特征。

同时,该研究成果被美国天文学会Nova网站选为研究亮点,以“仙女座星系中的棒”为题在网站头条报道。该网站从美国天文学会出版的众多天文期刊中每周精选约五篇论文作为研究亮点,分享给天文学界。

旋涡星系分为正常旋涡星系与棒旋星系两类。M31是距离我们最近的旋涡星系。长久以来,天文学家一直试图确定M31的星系形态。但由于M31相对于我们的视线方向几乎是一个侧向星系,因此很难直接从星系图像上确定其内部的结构特征。对于M31是不是一个棒旋星系存在很大争议,而确定M31的内部结构将为天文学家更好地理解我们的近邻星系的结构演化提供巨大帮助。

为解决这一问题,研究团队提出了在星际气体观测数据中搜寻激波的新思路,从而给出了M31星系是一个棒旋星系而非普通旋涡星系的独立证据,并利用流体动力学模拟重现了气体中激波的主要观测特征。

基于这个思路,研究团队利用最新的积分视场光谱仪对M31中电离氧气体发射线[OIII]的观测数据,并结合中性氢原子气体(HI)的数据,提取了垂直于星系盘主轴方向不同切片内的位置-视向速度图,最终通过边缘检测算法识别出了M31星系[OIII]和HI数据中的激波特征。

研究团队认为,本次研究给出了M31星系有棒结构的明确的观测证据,这有助于揭示M31结构形成及动力学演化历史,而确定了M31的棒结构将为天文学家更好地理解我们的近邻星系的结构演化提供巨大帮助。研究团队将在后续研究中将观测到的气体特征与更多气体动力学模拟进行详细比较,以期更好地了解M31中心的气体特征以及明确M31棒的主要参数。(总台央视记者 窦筠韵 张峻赫)

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