银河系中心又有惊人发现
据《每日科技网》(scitechdaily)报道,天文学家利用智利阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列(ALMA)观测银河系中心,发现前所未见的细丝状结构,可能揭开银心物质循环的新篇章。
环绕银河系中央超大质量黑洞的“银心分子区”(Central Molecular Zone, CMZ)充满动荡的尘埃与气体,强烈冲击波不断搅动此处。科学家长期观察到气体分子持续经历形成与破坏的循环,但背后机制始终未明。一氧化矽(SiO)因能标示冲击波存在,成为研究此区域的重要线索。
上海交通大学杨凯教授领导的国际团队利用ALMA高解析度设备,绘制银心分子云谱线时,意外发现仅0.01秒差距的细丝状结构。这些细丝远离已知恒星形成区,性质与任何已知天体迥异。
上海天文台研究教授陆星将其比喻为“太空龙卷风”——猛烈气流虽短暂,却能有效将物质散布至周围。他认为这些细丝在银心物质循环中扮演关键角色,如宇宙引擎的隐秘部件。
杨凯团队认为冲击波是这些细丝最合理的成因解释。证据包括:ALMA观测到SiO 5-4转动跃迁,此现象仅在特定冲击区可见;甲醇(CH3OH)迈射与复杂有机分子的丰富存在也支持这推论。
上海交通大学张一宸教授强调,ALMA的优异性能让团队得以确认这些细丝的分子辐射与尘埃无关,突破以往尺度限制,精细描绘冲击波作用界面。
研究暗示一种物质循环模式:冲击波生成细丝,将一氧化矽、甲醇(CH3OH)、乙腈(CH3CN)、氰基乙炔(HC3N)等分子释入星际介质;细丝消散后补充CMZ中的物质;最终,这些分子冻结于尘埃颗粒,达到耗尽与补充的平衡。若细丝遍布CMZ,此循环或能长期维持。
杨凯表示,团队计划未来透过ALMA进行更广泛观测,涵盖多种SiO跃迁与CMZ普查,并结合数值模拟,解开这些细丝的起源之谜。
研究成果已发表在《天文学与天文物理学》(Astronomy & Astrophysics)。
ALMA观测发现银河系中心的细丝状结构,揭示黑洞周围冲击波驱动的物质循环;艺术概念图。(图取自SciTechDaily.com)