銀河系驚現神秘絲狀結構!天文學家揭開「衝擊波」新線索
位於智利安地斯山脈的阿塔卡瑪大型毫米波及次毫米波陣列(ALMA),近期捕捉到銀河系中心令人費解的新發現。這個由國際團隊運作、專注於毫米波觀測的強大望遠鏡,首度揭露了一種前所未見的細長絲狀結構,可能解開銀河系中心分子區(CMZ)物質迴圈的關鍵謎團。
在銀河系中心超大質量黑洞周圍的狂暴區域,塵埃與氣體原本就被認為會經歷劇烈的形成與破壞迴圈。但上海交通大學楊愷領導的國際團隊,透過ALMA驚人的解析度,意外發現這些細絲結構竟以0.01秒差距(約2000天文單位)的極精細尺度存在,完全顛覆過往認知。
「當我們檢視ALMA影像時,這些與任何恆星形成區都無關的細長絲狀物立刻引起注意。」楊愷回憶道:「它們的運動特徵與已知天體截然不同,讓我們不得不重新思考銀河系中心的運作機制。」
研究顯示,這些神秘細絲具有一致的視線速度,卻不符合星體噴流的特徵。更特別的是,它們與塵埃輻射毫無關聯,也非處於流體靜力平衡狀態。團隊在分析氧化矽(SiO)等九種分子的發射譜線時,意外捕捉到這些結構的蹤跡。
上海交通大學教授、論文通訊作者張奕晨強調:「ALMA的高解析度與靈敏度,讓我們首次能在如此精細的尺度上確認這些結構確實存在,且與塵埃輻射無關。這項發現將衝擊波研究推向新境界。」
現有證據指向「衝擊波」可能是形成這些細絲的關鍵。團隊觀察到SiO分子的5-4轉變譜線,同時檢測到甲醇脈澤輻射,以及多種複雜有機分子的異常豐度,這些都是衝擊波作用的典型特徵。
楊愷解釋:「SiO是目前唯一能專門追蹤衝擊波的分子,其5-4轉變譜線只會出現在高溫高密度的衝擊區域。這使它成為研究CMZ劇烈環境的完美探針。」
這項突破性發現暗示著銀河系中心可能存在著驚人的物質迴圈:衝擊波先形成細絲並釋出分子,接著細絲瓦解後重新補充CMZ的物質,最後分子再度凝結成塵埃顆粒。若此迴圈機制獲得證實,將徹底改變我們對星系核心區域動力學的理解。
研究團隊期待未來透過ALMA的多波段觀測配合數值模擬,能最終確認這些神秘細絲的起源,並完整描繪銀河系中心這片特殊區域的物質迴圈影象。相關研究成果已發表於《天文與天體物理學》期刊。