銀河系中心區域分布的分子氣體。圖/法新社、美聯社、歐洲南方天文台官網
編譯/潘楠慕
地球所屬銀河系中心區長年被濃密塵埃遮蔽,天文學家透過高靈敏度望遠鏡,完成這片孕育恆星區域的大型拼接影像,以驚人細節呈現氣體構成的絲狀結構,並揭露複雜的化學組成,為了解恆星誕生提供新線索。
英國利物浦約翰摩爾斯大學天體物理學教授朗莫爾(Steven Longmore)主持的這項觀測計畫,利用位於智利的「阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列」(ALMA)拍攝銀河系中心的「中央分子區」(Central Molecular Zone)。這片區域範圍橫跨650光年,有濃密氣體與塵埃雲,圍繞著銀河系核心的超大質量黑洞。
朗莫爾指出,銀河系中心區環境與早期宇宙誕生的星系相似,溫度、壓力和氣體擾動都十分極端,那些星系太遙遠,難以看清其中恆星與行星形成過程,「但我們可觀測銀河系」。
過去這方面的研究僅能看到銀河系中心區零散區塊,這裡一片氣體、那裡一團正在孕育恆星的星系,朗莫爾形容,「就像只有幾張街景照,卻沒有整座城市地圖」。這次逾160名科學家合作的「ALMA中央分子區探索巡天」(ALMA CMZ Exploration Survey)補上整體樣貌。
這項計畫特別鎖定中心區的冷分子氣體,也就是恆星誕生的原料。影像中大量細長絲狀結構最令天文學家驚訝。朗莫爾指出,這是形成恆星和行星的物質流動、匯聚的通道。
研究也從這些氣體中辨識出數十種不同分子,包括一氧化矽以及較複雜的有機分子,如甲醇、丙酮與乙醇等,揭露出銀河系中心區域複雜的化學組成。
研究團隊希望未來結合韋伯太空望遠鏡,和正在智利興建的極大望遠鏡(ELT),取得不同波段觀測資料,進一步了解恆星如何在這種極端環境中形成。