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2020
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02
在宇宙中星系之间稀薄分散的气体
每次想到宇宙的时候，大概你想到的都是明亮的东西。星星和星系点亮了夜空之类的。这种想法是可以理解的。在这些东西之间，看起来有很多虚空。但宇宙里半数以上的物质都处在这黑暗中，填满了看似虚空的宇宙。而出现讨论的不是暗物质之类的东西。出现的是星系间介质——宇宙中星系之间稀薄分散的气体。
虽然暗物质基本上是不可见的，但暗物质可以告诉我们很多有关可见物质的信息。星系间介质所发的光很微弱，大多数望远镜都看不到。实际上，直到20世纪60年代才发现。那时候，科学家第一次发现了类星体——古老遥远的宇宙中异常明亮的物体。奇怪的是，当科学家观测这些类星体时，他们发现了其中缺失了许多波长。
宇宙星系
正常情况下，恒星发出的光，其波长是连续统一的。将光分散开来之后，就像用棱镜产生的效果那样，就能看到持续的彩虹——光谱。但这光谱是有间隔的。当光源和望远镜之间存在什么东西的时候，就会出现间隔。因为中间的东西会吸收特定的波长，然后光才会抵达望远镜里天文学家在类星体中观察到的也是这样，据此，天文学家就知道这些遥远的物体和我们之间一定存在着不可见的物质。甚至能据此推测出这些物质的成分。被吸收的线条所呈现的样子让天文学家知道——这个气体基本上由氢气组成，其中也有一些质量较大的元素，比如碳、硅、氧。总体来说，IGM非常稀薄，每立方米平均只有不到一个原子。在各星系附近，引力作用可以依附在密度较大的气体光环上，科学家称其为环星系介质。
虽然这2个区域的气体都很稀薄且不可见，但这跟各星系循环的生命是有关系的，能让我们了解很多它们的形成方式和演化方式。近来，天文学家有一些新工具可以研究IGM，但很多时候，他们用的依然是之前的技术。毕竟，研究光谱的间隔可以让我们了解温度、距离、年代、化学过程、气体在光源前的运动。对于这种距离我们数十亿光年远的不可见气体来说，我们可以据此了解很多信息了！所以，通过研究类星体的光谱，我们就能探究宇宙初期的气体，它们的光线中蕴藏着数十亿年前的海量信息。天文学家甚至能回顾到宇宙初期刚产生第一批恒星和星系时候的样子，就是宇宙大爆炸数千万年前的样子。
大气气体
那时候，许多气体云都是由纯氢气组成的，天文学家可以在其中观测到块状物质——密度更大一些、温度更高一些的点，被其中稀薄的气体分隔开来。而这些高温氢气块呢？这些是宇宙初期星系开始的样子哦！通过把这些块状物作为着手点，科学家能够模拟宇宙的进化情况，更好地了解我们今天所生活的宇宙是如何演化而来的。
近来，IGM依然占宇宙物质的60%。但这并不是一直都在那里的气体。现在，这里有很多在恒星中形成的重元素，因为一些星系一直在跟IGM交换物质。气体很有可能是在剧烈超新星过程中从活跃星系黑洞喷射、太阳风中迸发出来的。一些剧烈的活动，比如星系合并，也可以从星系中抛出大量尘土。这似乎可以解释为何星系间介质为何会出现重元素的闪光。但一些星系不只迸发出气体，还会吸取气体。等星系间气体从高温活跃的星系环境中离开后，温度就会降低。随着温度的降低，这些气体就更容易受星系强大吸引力的作用，有一部分气体就会回到星系中。这个流入流出的循环就是银河系回收。一些模型显示，一些星系一般一年会吸收大概1个太阳质量的气体。这些流动的气体是星系长青的关键！
工业气体
这是星系持续产生新恒星的方式。不过，回收似乎不是一个完美的循环。2019年，我们对自己的星系做了一项研究，该研究表明，更多气体会流入，而非流出。所以银河系一定是从某处获取了一些不可见气体。由于银河系是附近区域里最大的星系之一，所以或许它会从临近的一些较小的星系中吸取气体。有可能气体是从星系间介质更深的地方流入的。无论是哪种方式，我们还没有完整的答案，不过，科学家希望对其他星系所做的类似测量可以告诉我们更多有关星系与星系间气体做互动的方式。类似这样的测量有助于解答星系消亡的原因。因为原因目前并不明显。只要星系还在回收气体，似乎就能源源不断地产生恒星。但并非如此。我们看到许多星系的恒星全是红色的，而且年岁很大了，其中并没有年轻的恒星。
但目前尚不清楚这其中的原委。我们对消亡星系附近的区域做了观察，观察发现还有一些温度较低的气体可以吸入。不过，出于某些原因，并没有吸入。科学家不知道阻止这一切发生的原因是什么，但无论原因是什么，大概都在星系间气体中。科学家希望，未来对消亡星系的研究以及银河系附近光环的研究能提供更多的线索。恒星间的空间依然是模糊地带，不过随着我们探索能力的增强，星系间介质能告诉我们很多关于星系运作和消亡的方式。
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