?

簡介：銀河系中心區(qū)域似乎有大量被電離的電子，這通常需要持續(xù)、強(qiáng)大的能量來保持電子的離子狀態(tài)，靠近超新星的區(qū)域或許有足夠的理論能量來源，其他區(qū)域又是依托哪里的能量呢？WHAM望遠(yuǎn)鏡有望揭曉答案。

鮑勃·本杰明是來自威斯康星大學(xué)麥迪遜分校天文系的教授，也是前述新研究的合著者。他在對銀河系進(jìn)行觀測時發(fā)現(xiàn)了一個奇怪的現(xiàn)象：在銀河系布滿塵埃的黑暗的中心地帶，有一個紅色傾斜結(jié)構(gòu)戳在當(dāng)中。

傾斜盤——從這道紅光可知，這一奇特結(jié)構(gòu)是在被電離的氫氣團(tuán)中形成的，或是形成于別的具有足夠能量將電子從原子或分子中分離出來的氣體。由于它的結(jié)構(gòu)相對于銀河系其他部分的姿態(tài)是傾斜著的，科學(xué)家們又還無法解釋它究竟如何形成，這樣的現(xiàn)象被稱為傾斜盤。然而，當(dāng)一隊宇航員終于有機(jī)會在太空中通過可見光觀測到它神秘的電離氣團(tuán)時，科學(xué)家得出了答案。

上周，科學(xué)家將這項研究成果發(fā)表在了期刊《科學(xué)前沿》上，揭示了銀河系能量來源的線索。

圖注：這是一張藝術(shù)家描繪的布滿塵埃的銀心中的傾斜盤圖像，圖源來自威斯康星大學(xué)麥迪遜分校Dhanesh Krishnarao

?

這個現(xiàn)象讓宇航員非常困惑的地方在于：它被電離的氫氣團(tuán)需要一個持續(xù)強(qiáng)大的能量源以使電子保持脫離狀態(tài)，然而他們卻不確定這種能量源是什么。

這項研究發(fā)現(xiàn)，銀河系中心區(qū)域已經(jīng)有48%的氫被一個來源不明的能量電離了。

馬修·哈夫納是這項研究的合著者，也是安柏瑞德航空大學(xué)的物理學(xué)和天文學(xué)助理教授，他解釋說，當(dāng)談到電離氣體時，所見即所知。“在不具有持續(xù)能量源的情況下，自由電子通常會在一個相對較短的時間內(nèi)互相吸引并重新結(jié)合以回到中和狀態(tài)?！惫蚣{在同這項研究一起發(fā)表的一篇聲明中如此提到?！耙孕碌姆绞娇吹诫婋x氣體應(yīng)該能幫助我們發(fā)現(xiàn)使那些氣體帶電的始作俑者?！?/p>

?

為了確認(rèn)這一能量源，宇航員們的目光穿過了銀河系中心區(qū)域的塵埃和氣體斑片，聚焦在了傾斜盤上。他們使用的是位于智利托洛洛山美洲際天文臺的威斯康星H-Alpha測繪儀望遠(yuǎn)鏡（WHAM）。

圖注：位于智利托洛洛山美洲際天文臺的威斯康星H-Alpha測繪儀望遠(yuǎn)鏡。

?

“能夠利用可見光來完成這些測量使我們可以更輕松地將銀河系的核心與其他星系進(jìn)行比較。”哈夫納說。

在靠近銀心的地帶，星系中新生恒星釋放出的能量會將氣體電離化，然而，在遠(yuǎn)離銀心的地方，那些氣體則與人們在一類叫低電離星系核星系中發(fā)現(xiàn)的氣體相似。

圖注：銀河系中央?yún)^(qū)域的傾斜盤鳥瞰圖。圖源：威斯康星大學(xué)麥迪遜分校-Dhanesh Krishnarao

?

低電離星系核星系的數(shù)量大約占整個宇宙星系數(shù)量的三分之一，且這些星系的中心區(qū)域的電磁輻射多于那些只在誕育新恒星的星系，少于那些擁有超大質(zhì)量黑洞的星系。

“在威斯康星H-Alpha測繪儀望遠(yuǎn)鏡這一新發(fā)現(xiàn)之前，仙女座星系是距我們最近的低電離星系核旋渦星系，但它仍是遠(yuǎn)在幾百萬光年以外的星系，”哈夫納說，“而銀河系的核心距我們僅有數(shù)萬光年，現(xiàn)在我們可以對一個低電離區(qū)域進(jìn)行更細(xì)致的考察了?！?/p>

“對這個擴(kuò)張的電離化氣團(tuán)進(jìn)行研究應(yīng)該可以幫我們更多地了解我們銀河系中心區(qū)域的現(xiàn)在和過去的環(huán)境?！?/p>

?

既然研究者們已經(jīng)基于銀河系中心釋放電磁輻射的等級對其特點有所了解，下一步就是弄清楚這一將氣體電離化的神秘能量了。為達(dá)成這個目標(biāo)，他們得等待接任威斯康星H-Alpha測繪儀望遠(yuǎn)鏡的設(shè)備來更細(xì)致地觀測這些氣體。

摘要：可見發(fā)射線可以用來將星系根據(jù)其主要的中心輻射源分為三類：活動星系核星系（AGN），恒星形成星系，或是可能從更早期的星體數(shù)量來追溯出電磁輻射的低電離星系核星系。使用威斯康星H-Alpha測繪儀望遠(yuǎn)鏡，我們可以在銀心八度以內(nèi)從低消光窗口探測到可見發(fā)射線，這種發(fā)射線與具有1.5秒差距半徑范圍的中性氣團(tuán)的傾斜盤有關(guān)。我們通過修改這一傾斜盤的模型了解到：已發(fā)現(xiàn)的氫氣團(tuán)至少有48%被電離。[NII]λ6584和Hαλ6563的比率在銀心半徑上從0.3升至2.5，[OIII]λ5007和Hβλ4861也時常能被探測到。大多數(shù)傾斜盤視線的譜線比是低電離星系核星系的特點。

?

作者: inverse

FY: 沒藍(lán)了

如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán)，請在作品發(fā)布后聯(lián)系作者刪除

轉(zhuǎn)載還請取得授權(quán)，并注意保持完整性和注明出處