銀河之“骨”或可幫助繪制星系結構

ChriStopher Crockett

一項最新研究顯示出，由黑暗的卷須狀星際氣體組成星系“骨架”或可有助于繪制我們銀河系的支架圖。

這些“骨頭”的其中6塊，每塊長約40～150光年，寬不到1光年，看起來位于圍繞著銀河系、由氣體及恒星組成的懸臂附近。這些“細骨頭”有可能為描繪我們銀河系的大規模框架提供精確的工具。而繪制銀河系的框圖對于受困于銀河系內部的天文學家來說是一項極為艱巨的任務。

“對于‘骨頭自己來說是沒有用的，”此項研究的合作者，來自哈佛史密森尼天體物理學中心的研究生Catherine Zucker說道。但是與其他繪圖法結合之后，“它們就可以提供一種確定旋臂位置的方法。”這項研究成果發表于2015年12月10日出版的《天體物理期刊》上。

天文學家所知道的有關銀河系的巨幅圖像來自于對氣體云的速度測定，同時連同某些關于銀河系如何旋轉的假設一起，將那些速度轉換為距離。銀河系是一個旋轉星系，但它是否擁有2個或者4個旋臂，是否那些旋臂包裹著銀河周圍的所有區域，乃至太陽系旋臂的范圍等，都處于爭論之中。

“就天文學來說，銀河系的結構是最難測定的領域之一，”來自波士頓大學的天文學家James Jackson說道。2010年，Jackson對于首次發現的銀河系“骨頭”進行了報告，那是一條由氣體與塵埃組成的稠密的黑暗色帶狀物，其長約數百光年，寬約l光年。它的昵稱為“Nessie”，名字來源于暗藏在蘇格蘭尼斯湖中的神秘生物，它位于距銀河中心方向10000光年遠的地方，與已知的盾牌-半人馬臂臨近。

此項研究的合著者，天文學家Alyssa Goodman提出：Nessie有可能是盾牌-半人馬臂的“脊柱”。因為從密度和緊湊性方面看，Nessie要比圍繞著它的相對蓬松的星云與星團大得多，所以這條脊柱及其他類似的東西有可能成為更加準確的超大型銀河框架的描繪工具。

“這并不是一個瘋狂的想法，”Jackson說道。近期計算機模擬顯示出，這些“骨頭”有可能沿著旋轉星系的旋臂大量形成。

這些“骨頭”也有可能與巨型分子云相關。巨型分子云是特大質量恒星形成的工廠，它們優先駐留于旋臂之中。在“骨頭”中形成的恒星所發散出的強輻射與風暴很快就對“骨頭”造成了傷害，并在大約1000萬年后將這些“骨頭”吹離原處。“這使得它們很陜就得到了完美的切削。”Jackson說道。

Zucker發現的6塊“骨頭”候選者顯示出Nessie并不孤單，并且與Nessie相同，這些“骨頭”都出現在旋臂旁。但是她也強調，她的研究只是一項為觀點提供的證明。研究人員可以縮小他們的搜索范圍，僅在已知的旋臂附近觀察是否存在絲狀體，以及它們是否與旋臂相結合。“現在，沿著主要的螺旋特性便能很容易地確定骨頭了。”Zuckers說道。

Zucker和她的同事們打算擴大他們的搜索。“我們相信，‘骨頭有可能會在旋轉星系的任何地方形成。”Zucker說道。這也是為什么“骨頭”自身不能解決所有星系繪圖問題的原因。但是將骨頭與其他螺旋結構的繪圖工具相結合，就有可能幫助解決銀河星圖存在的差異。擁有了數以百計的“骨頭”記錄，以及在其他宇宙制圖工具的幫助下，天文學家就有希望更好地了解我們的銀河之家是如何建成的。

王麒 譯自《科學新聞》（ScienceNews）2016年1月23日