星系中年輕的大質(zhì)量恒星將能量和動量注入星際介質(zhì)，從而調(diào)節(jié)了恒星形成的觸發(fā)和熄滅。來自星系核心的超大質(zhì)量黑洞的反饋也起著同樣重要的作用。例如，這些過程推動了在星系中觀察到的大量氣體外流。然而，包括它們?nèi)绾喂ぷ饕约安煌答佭^程的相對作用在內(nèi)的細(xì)節(jié)，天文學(xué)家們還都在積極爭論之中。

特別是宇宙射線在超新星爆炸和恒星風(fēng)(恒星形成的兩個(gè)方面)形成的強(qiáng)烈沖擊中被加速，并在星際介質(zhì)中產(chǎn)生巨大的壓力。它們在調(diào)節(jié)大多數(shù)恒星形成的密集分子云中的熱平衡方面起著核心作用，并可能在調(diào)節(jié)恒星形成、驅(qū)動銀河系風(fēng)，甚至決定銀河系間介質(zhì)的特性方面發(fā)揮重要作用。

天文學(xué)家認(rèn)為，限制宇宙射線影響的一個(gè)關(guān)鍵屬性是，它能夠從產(chǎn)生宇宙射線的地點(diǎn)傳播到星際介質(zhì)和星盤之外，但目前學(xué)界對細(xì)節(jié)的理解并不十分清楚。

CfA天文學(xué)家Vadim Semenov和兩位合作者使用計(jì)算機(jī)模擬來探索宇宙射線傳播的這種變化如何影響星系中的恒星形成，其動機(jī)是最近對來自附近宇宙射線源(包括星團(tuán)和超新星遺跡)的伽瑪射線發(fā)射的觀測。這些觀測結(jié)果探測了宇宙射線的傳播，因?yàn)橄喈?dāng)一部分的伽馬射線發(fā)射被認(rèn)為是在宇宙射線與星際氣體相互作用時(shí)產(chǎn)生的。觀測到的伽馬射線通量表明，宇宙射線在這些源頭附近的傳播可以被局部抑制一個(gè)重要的因素，最高可達(dá)數(shù)個(gè)數(shù)量級。理論工作表明，這種抑制可以由宇宙射線與磁場和湍流的非線性相互作用造成。

科學(xué)家們利用模擬來探測抑制宇宙射線在源頭附近傳輸?shù)挠绊?。他們發(fā)現(xiàn)，抑制會導(dǎo)致局部壓力積聚，并產(chǎn)生強(qiáng)大的壓力梯度，阻止了制造新恒星的大規(guī)模分子氣體團(tuán)塊的形成，從質(zhì)量上改變了恒星形成的全球分布，特別是在容易形成團(tuán)塊的大規(guī)模、氣體豐富的星系。他們的結(jié)論是，這種宇宙射線效應(yīng)調(diào)節(jié)著星系盤結(jié)構(gòu)的發(fā)展，是對活躍在塑造星系的其他過程的重要補(bǔ)充。

關(guān)鍵詞： 宇宙 射線效應(yīng) 星系盤結(jié)構(gòu) 恒星