银河中心惊见“太空龙卷风”狂舞万年 科学家揭神秘丝状结构
《天文与天体物理学报》近日刊登一项来自中国上海交通大学的研究,揭示银河系中心存在一种前所未见、寿命仅万年的细长丝状结构,外型宛如“太空龙卷风”,为天文学界提供关于银心区域物质循环的崭新理解。
据《科学警报》(ScienceAlert)及上海交通大学消息指出,研究团队利用位于智利的阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列(ALMA),对银河系中心的“银心分子区”(Central Molecular Zone, CMZ)两块分子云进行高解析度观测,意外发现这些极细的丝状结构。CMZ为直径约200至300秒差距的区域,蕴含高达2×10⁷倍太阳质量的致密分子气体,并存在剧烈湍流与高能爆发现象。
本次研究由上海交通大学天文系博士后杨楷领衔。他指出,透过观测一氧化矽(SiO)与其他8种分子发射线,团队在该区域侦测到长而窄、仅约0.01秒差距的丝状结构,其运动特征与现有气体外流模型显著不同,且未与尘埃辐射对应,显示其可能源自不同机制。
这些“太空龙卷风”并非稳定静态结构,而是短暂存在的动力现象。观测资料显示,细丝内部存在碰撞激发的甲醇(CH₃OH)脉泽,显示其形成于高温高密度的激波环境。研究推测,激波可将SiO与多种有机分子从尘埃释放至气相,使其快速参与银心区域的物质流动。
进一步分析认为,这些丝状体与过去在CMZ中观测到的密集气体丝体有所区别,可能是激波与分子云交互作用下的产物,并由湍流压力主导。研究估计其寿命约为1万年,结构消散后,气体分子将重新凝结至尘埃中,进一步影响该区域的化学组成演化。
研究团队指出,若未来进一步观测能证实此类丝状结构在CMZ中普遍存在,将有助于建立银河中心的物质再循环理论框架。团队计划结合更全面的巡天观测与数值模拟,进一步研究这类结构的形成条件、分布特征,并探索其是否也存在于其他星系中心。