星系晕热气体及其在星系形成演化过程中的作用

Using our Milky Way as an example, we propose to study the hot galactic halo gas via observations and numerical simulations, and understand its role in galaxy evolution. Currently the observed baryons in galaxies account for only half of what the standard theory predicted, and the latest model suggested that the missing galactic baryons may reside in the distant galactic halo in the form of diffuse hot gas. Observationally, we plan to study this hot gas by its absorption in the X-ray spectra of background sources. Numerically, using simulations both at cosmological scale and galaxy scale, we plan to study the properties of the hot halo gas under various feedback mechanisms. By combining observations with numerical simulations, we hope eventually we can solve this "missing galactic baryons" problem, and understand the critical role of the hot halo gas in the formation and evolution of galaxies.

以银河系为样本，我们拟通过观测和数值模拟的方式来研究星系晕热气体，以及它们在星系演化过程中的左右。在标准的星系演化模型中，有一半左右的星系重子物质在观测上没有发现。这些失踪的重子物质有可能以高温气体的形式存在于星系晕中。观测上，我们主要利用它们在背景源的X射线光谱上产生的吸收线来探测它们的存在和性质；模拟上，我们主要通过结合大规模的宇宙学模拟及小尺度的星系模拟来研究在各类星系反馈模型下星系晕气体的性质。我们希望最终能通过结合观测和数值模拟来解决这个失踪的星系重子之谜，并理解星系晕气体在星系形成和演化过程中的重要作用。

本项目的科学目标是以银河系为样本，通过观测和数值模拟的方式来研究星系晕热气体，以及它们在星系演化过程中的左右。在标准的星系演化模型中，有一半左右的星系重子物质在观测上没有发现。这些失踪的重子物质有可能以高温气体的形式存在于星系晕中。我们希望最终能通过结合观测和数值模拟来解决这个失踪的星系重子之.谜，并理解星系晕气体在星系形成和演化过程中的重要作用。我们工作的一些主要结果为：（1）我们利用最新的X射线观测数据，包括类星体和银河系X射线双星，来验证在银河系的星系晕内是否存在大量的高温气体；（2）构建了一个由43个活动星系核组成的样本并分析了在这43个样本X射线光谱上OVII的吸收线，这是目前能够构造的最大样本；（3）发现本地宇宙大约离银河系红移距离约为z=0.03的地方位于武夫座的超星系团结构（Hercules Supercluster）内的高温星系际气体；（4）利用X射线高分辨率吸收线测量银河系费米泡的膨胀速度。我们的工作对于理解银河系周围及星系际的高温气体有重要作用。