科学家对超级气泡“精确画像”证实星系湍流能量来源

超级气泡（简称超泡）是大质量恒星活动释放巨大能量后形成的巨大空洞结构。中外科学家团队在仙女座星系发现118个超泡，通过对其的观测分析，证实了星系湍流的能量来源。该成果9月17日在线发表于国际学术期刊《自然-天文学》。

星系湍流是宇宙气体普遍存在的随机运动，它影响气体在引力作用下聚集和形成恒星，进而参与调节星系的演化。长期以来，受制于技术手段，对星系湍流的能量来源研究主要依赖于间接估算判断。

图为仙女座星系超级气泡示意图。（清华大学供图）

清华大学天文系主任、中国天眼（FAST）原首席科学家李菂教授带领的研究团队，联合中国科学院国家天文台及国内外多家单位合作者，针对距离地球约250万光年的仙女座星系，通过FAST与美国卡尔·央斯基甚大阵列望远镜（JVLA）的联合观测，最终发现118个超泡。

李菂介绍，大质量恒星死亡时的超新星爆炸会催生星际气体中的超泡。这118个超泡对应了过去4000万年内的近万次超新星爆炸。团队通过实际观测估算超泡的平均动能输入速率及湍流的耗散速率，最终证实星团中连续的超新星爆炸是星系湍流的能量来源。

图为仙女座星系气体实测图。（清华大学供图）

“超泡是研究星系演化的重要参照。”论文第一作者、清华大学天文系博士后孟繁一说，得益于FAST对大尺度弥散气体的高灵敏测量以及JVLA对星际气体的细致分辨，才能实现对超泡的“精确画像”，从而探究跨越千万年湍流能量注入与传递的难题。

“天体演化与地球的演化息息相关。”李菂认为，深入研究近邻星系内超新星爆发对星系气体的影响，为理解星系形态演化及相关物理过程提供了重要依据，也将帮助人类在星系大尺度上更深入了解自己所在的银河家园。（记者魏梦佳）