“天眼”助力，发现仙女座“超级气泡”

【环球时报报道 记者 刘扬】《环球时报》记者从清华大学获悉：近日，科学家团队依托中国天眼（FAST）与美国卡尔·央斯基甚大阵列（JVLA）开展了联合观测，获取了仙女座星系已知最精细的气体图像，在其中发现118个超级气泡，并发现这些由超新星爆炸产生的超级气泡可以揭示星系湍流的起源。相关成果9月17日发表于国际期刊《自然·天文》上。20日，《环球时报》记者专访了该论文通讯作者、清华大学天文系主任、中国天眼原首席科学家李菂。

李菂介绍称，超新星爆炸时，会释放巨大能量，推动星际介质中的气体和尘埃向外膨胀，产生超级气泡。此次发现的118个超级气泡，对应了过去4000万年内数千次超新星爆炸。团队还进一步研究了超级气泡与星系湍流的关系，发现超级气泡的平均动能输入速率与星系湍流的耗散速率数值相当、变化趋势相符，表明星团中的连续超新星爆发足以维持星系中观测到的湍流。

李菂进一步解释称，湍流是极端复杂却普遍存在的物理现象，江河湖海、汽车飞机甚至走路跑步都受湍流影响。从星系尺度看，湍流是能量的重要组成部分，但湍流来源并不清晰。本研究对这个问题给出了定量的、观测解答。另外，气泡本身作为恒星反馈的鲜明印记，之前的研究更多关心它们的形成机制，而本研究更多关心它们对星系整体的可能影响，相当于让气泡成为了一个研究星系演化的工具。

据李菂介绍，星系演化与其中气体的性质密切相关，而气体的性质中湍流是重要方面，“我们不仅对于湍流能量来源给出了解释与证据，也为未来精细比较星系的气体性质和恒星反馈的其他测量提供了新的方案”。

李菂表示，该研究有助于人类更好地理解星系的演化和形态。“仙女座星系距离地球约250万光年，是我们的近邻。尽管我们看不到银河系家园的全貌，但可以仔细研究我们的近邻，以更好地理解自己的家园、理解地球的演化。”

谈到后续的研究方向，李菂表示，团队后续会拓展相关工作，针对近邻星系，系统构建超级气泡、超新星爆炸影响星系演化的图景。“中国天眼目前是灵敏度领先的仪器，我们正在深度结合AI，挖掘它研究氢原子气体、电离气体等宇宙物质重要组分的独特优势。”

据介绍，中国天眼对大尺度弥散气体的灵敏测量，是还原爆炸动力学影响的关键。“宇宙的丰富多彩，从来没有让我们观测者失望。只要看得深一点，就能看到人类想象不到的景象。”李菂说。