天文学家发现发光的“银河鬼影”，形状似漏斗

       也许你听过这样一个经典的都市传闻：一群胆大的年轻人想找刺激，来到了传闻中有鬼魂纠缠的破旧老房子。但是经过彻底的探索之后，却十分失望，因为根本没有看到鬼。直到后来，当他们查看拍下的照片时，才注意到楼梯上神秘的幻影。它一直在那里!

       在《自然》杂志上发表的新作品中，当我们看到一个熟悉的星系时，惊讶地发现了一个银河系大小的幻影。这一发现具有巨大的意义，因为它证明了化学元素如何在银河系周围大规模混合。

       你的身体、地球以及周围的所有物质世界都是由一类称为“重子”的粒子组成的。重子物质是“正常”的日常物质，例如碳。因此，我们与这些东西紧密相连。

       想象一下，你可以将宇宙中的所有重子放入一个罐子中。现在随机选择这些粒子之一。你认为它会从哪里来?另一个人?一个星球?完全是另一个星系?答案令大多数人惊讶：重子可能来自星系之间的空间。宇宙中大多数正常物质根本不包含在星系中。

       当宇宙只有几十万岁的时候，重子物质和暗物质(一种看不见的未知物质，构成了宇宙中大部分物质)混杂在几乎均匀的雾中。密度波动很小，随着时间的流逝，它们会随着重力的作用而放大，从而将它们梳理成遍布整个宇宙的细丝网络。

       我们称其为宇宙网。在网的最密集点，形成了星系。在大爆炸大约几亿年之后的那些星系中，氢开始在恒星中燃烧，核聚变形成了包括碳和氧在内的重元素。其他元素是在灾难性恒星爆炸中形成的。在银河系的中心，超大质量的黑洞通过重子的积累而增长，并在此过程中释放出能量。

       年轻恒星的光芒，超新星的爆炸和黑洞的强度都有重要的影响：它们推动气体流进入和流出银河系。我们很久以来就知道，这种“反馈”对于调节星系的生长以及在恒星之间的区域中混合不同的化学元素至关重要。没有这种混合，你就不会存在。你血液中的一些铁来自超新星，而碳来自早已死亡的恒星的灰烬。我们就是《哈利·波特》里坏人所说的宇宙“泥巴种”。

       由恒星形成和黑洞生长驱动的某些气体流可以逃逸到星系中，形成“环绕星系介质”或CGM。这是星际介质(恒星之间的物质)和更广泛的银河系中间介质(星系之间的物质)之间的界面。

       这些风将星系中形成的重元素带到CGM中。这些元素中的某些元素稍后会“下雨”落下来，可能会合并到新的太阳能系统中。其它将在银河系间度过永恒的余生。

       计算机模拟显示了这一过程的细节。但是，虽然我们可以测量真实宇宙中星系周围的外流，但我们还没有在更大的尺度上直接观测到它们，这些尺度在星系周围延伸了几十万光年。直到现在。

银河幽灵

       我们使用了一种称为Keck Cosmic Web Imager的仪器来观测一个星系，该星系是我们研究了一段时间的星系样本的一部分。该仪器位于夏威夷，不是普通的相机。它测量望远镜收集的光谱，将其分散为不同的频率或颜色。这使我们可以看到的图像比传统的成像相机要多得多。

       我们之所以对这些星系感兴趣，是因为我们知道它们正以每秒1000公里甚至更高的速度喷出气体。与大多数星系相比，它们也非常紧凑。我们认为它们中的大多数是由两个星系碰撞形成的，现在它们合并成一个。

       当我们第一次看到KCWI的数据时，我们脖子后面的汗毛都竖起来了。我们原以为会发现什么，但我们所看到的确实让我们大吃一惊。环绕银河系的是一片巨大的发光气体云，形状像一个沙漏，直径约为一百万光年的三分之一。这个发光的星云使中央星系相形见绌，但如果没有KCWI，你不会知道它的存在。

       不过，这里没有任何超自然现象。从光的颜色或频率，我们知道它是由氧离子发射的。我们的分析表明，星云是由两种不同的气体流出(风)形成的，这些气体从中央星系传播到了CGM中。我们称呼星云为Makani (夏威夷语，意为风)，这是出于对天文台所在山的文化意义的尊重。

       在Makani，我们第一次直接看到了CGM加热和浓缩的机制。 我们的初步分析表明，流出的性质与理论预测基本一致。 现在，我们有了理想的系统来研究过程，并且可以使用此数据来完善模型。

       现在需要的是像Makani这样的对象的更多示例。 和我们一样，研究团队正在寻找其他潜伏在那里的“幽灵”。