近日，由中国科学院国家天文台和厦门大学领衔的合作研究系统描绘了星系团中央星系周围冷气体从星系周尺度到宇宙学尺度的空间分布，首次揭示了星系团环境对冷气体的双重调控模式，即内区抑制与外区增强。研究成果发表于《天体物理杂志快报》（The Astrophysical Journal Letters）。
星系团是宇宙中最大的引力束缚结构，其极端环境深刻重塑着其中星系的演化历程。然而，星系团的密集环境如何影响其中心星系的冷气体晕，长期以来缺乏清晰的观测证据，且探测微弱的冷气体信号本身极具挑战。
研究团队利用暗能量光谱巡天（DESI）超过一百万颗背景类星体的光谱数据和大样本星系团，通过光谱叠加技术，对比研究了星系团中央BCG星系与场环境下的红星系周围冷气体的径向分布轮廓，探测范围从40 kpc一直延伸到15 Mpc。
在如此大的空间尺度上探测如此暗弱的冷气体吸收信号，唯有依托大规模光谱数据方能实现有效测量，而这正是DESI这类大规模光谱巡天所独有的优势。研究揭示了星系团环境对冷气体展现出的截然不同的双重影响：
星系周介质（CGM）内层区域（距星系中心约200kpc以内）：BCG周围的冷气体含量显著低于同等质量的场星系，抑制幅度约为38%。这表明星系团核心的高温致密介质有效剥离或加热了中心星系的冷气体。
CGM与星系际介质（IGM）的过渡区域（距星系中心约200 kpc至10Mpc）：BCG周围反而出现了明显的冷气体富集，远超场星系。这一反转揭示了星系团可能并非只是“破坏者”，它还在外围区域扮演着冷气体“收集者”的角色，来自宇宙大尺度纤维状结构的冷气体在此汇聚。
外围IGM区域（距星系中心超过10Mpc）：两类星系的冷气体信号趋于一致，表明在这一尺度上，弥散的星系际介质已基本不受中心星系环境影响。
本研究首次在从星系晕内部到星系际介质的广阔空间尺度上，系统揭示了星系团环境对冷气体的调控模式。结果显示，星系团可能扮演着双重角色：在核心区域高效剥夺气体，同时在外围区域积累气体。这一发现挑战了将星系团简单视为“毁灭性环境”的传统认知，不仅为理解星系团中星系如何淬灭提供了关键的观测约束，也为理论模拟中关于宇宙纤维结构输送物质的过程提供了重要实证。
厦门大学和中国科学院国家天文台联合培养的博士研究生朱润玉为该论文的第一作者，中国科学院国家天文台邹虎研究员和厦门大学的方陶陶教授为论文的共同通讯作者。
论文链接：https://doi.org/10.3847/2041-8213/ae8012
上图：BCG（红点）与场红星系（蓝点）的Mg II吸收径向分布轮廓及双晕模型拟合（曲线）。在CGM内层区域，BCG冷气体含量明显少于场星系，但在CGM和IGM的过渡区域中，趋势出现了反转，星系团环境对冷气体等值宽度的增强作用不仅在暗晕内部，在外围也有明显的增强。而在更外围的IGM区域，环境的影响逐渐消失。下图：测量的MgII等值宽度与双晕模型预测之间的残差。
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