Газовое гало галактик

Га́зовое гало́ гала́ктик (газовая корона галактик), разреженная газовая среда за пределами галактического диска, которая заполняет галактику и окружает её. Если основная масса газа внутри галактических дисков имеет температуру, не превышающую 10⁴ К, то характерная температура газового гало составляет от 10⁵ К у небольших галактик до нескольких миллионов кельвинов у массивных галактик. При такой температуре газ сильно ионизован. Излучение горячего ионизованного газа наблюдается с помощью космических обсерваторий в мягком рентгеновском диапазоне и обнаруживается в основном в массивных эллиптических галактиках, где плотность газа в гало наиболее высокая. Температура газового гало неоднородна; часть газа имеет более низкую температуру, чем основная масса, и такой газ состоит из нейтральных атомов. Содержание химических элементов тяжелее гелия в газовом гало существенно ниже, чем в газе, находящемся в диске галактики или вблизи её центра.

Эффективным методом изучения газовых гало галактик являются наблюдения в ультрафиолетовом диапазоне далёких источников (например, квазаров), свет которых проходит сквозь гало какой-либо галактики на пути к наблюдателю. В спектре источника при этом возникают линии поглощения, принадлежащие различным химическим элементам с разной степенью ионизации атомов, находящимся в газовом гало галактики. Анализ этих линий поглощения даёт информацию об ионизационном состоянии газа, его температуре, плотности, химическом составе, а также о скорости движения газа вдоль луча зрения.

Основными источниками энергии, поддерживающими высокую температуру газовых гало галактик, могут являться: вспышки сверхновых в звёздном гало, активность ядра галактики, а также энергия, поступающая с выбросами газа из областей звездообразования в диске галактики или с газом, попадающим в галактику из межгалактического пространства.

Газовые гало присутствуют в массивных галактиках всех типов. Полная масса газа в гало гигантских галактик может составлять миллиарды масс Солнца, поскольку разреженный газ гало занимает колоссальные объёмы вокруг звёздной составляющей галактики. Характерная концентрация атомов в газовом гало галактик – 1 атом на 10² –10³ см³ и ниже на расстоянии десятков килопарсеков от центра. В отсутствие эффективных механизмов нагрева газ в гало галактик может постепенно охлаждаться, в результате наиболее плотные газовые области неизбежно должны терять равновесие и падать на диск или на центр галактики. Однако при такой низкой концентрации газ остывает медленно, миллиарды лет сохраняя высокую температуру. Если же газ в гало получает избыточную энергию, например в результате взрывов сверхновых звёзд или активности ядра галактики, он истекает в межгалактическое пространство, образуя галактический ветер.

К основным источникам, пополняющим запасы газа в гало галактик, можно отнести: газ, выбрасываемый из областей звездообразования в галактическом диске; газ, теряемый звёздами сферической составляющей галактик в процессе эволюции; а также газ, попадающий в гало галактик извне – либо в результате разрушения небольших галактик-спутников, либо при падении на галактику межгалактического газа.