银河系中心附近有个暗星云,冰使“这片星云为何没有形成恒星”的谜团更复杂。
韦伯太空望远镜在银河系中心附近绰号“砖”(The Brick)的巨大分子气体云检测到大量一氧化碳冰,名称为G0.253+0.016,位于中央分子区,是个巨大星云汇聚区域,总质量是太阳六千万倍。这些云团有许多忙于形成恒星,但为什么“砖”尚未开始形成恒星仍是个谜。可能解释是年轻云团,还没有机会形成恒星;另一个解释是内部气体太湍流,或被磁场支撑,因此无法塌陷,气体塌陷通常会形成恒星。
中央分子区影像。(Source:NASA / Chandra / HST / ESA / STScI / Q. D. Wang / Spitzer / Churchwell et al.)
韦伯发现加深谜团,云团内有1吨一氧化碳冰。以前银河系中心曾检测到一氧化碳冰凝结于尘埃颗粒,但星际介质一般很难检测到冰,故没有人真正知道银河系中心星云有多少冰。这就是为什么当韦伯近红外线相机(NIRCam)检测到这么多冰时,天文学家如此惊讶,研究员表示,观测结果表示冰非常普遍,以至于未来每次观测都必须考虑到这点。
恒星形成需在非常冷条件下才能开始,分子气体温度会降至绝对零度以上。尽管含冰量丰富,但韦伯测得温度与其他分子云相比却出奇温暖。团队计划下一步利用韦伯发现星云和银河系中心附近其他星云是否还有冰,如还不知道一氧化碳、水和二氧化碳及复杂分子的相对含量,但透过光谱学,就能测量并了解星云化学成分随着时间推移如何发生变化。
右侧区域是氢气在大质量恒星能量作用下发光的热电浆,G0.253+0.016则是炙热电浆遮蔽的黑暗区域,沿着边缘发光更蓝,蓝色外观是因一氧化碳冰挡住红光,只有蓝光能通过。(Source:Adam Ginsburg)
研究银河系中心可能会对宇宙学产生影响,银河系中心恒星形成条件一般认为是早期宇宙恒星形成条件最接近的镜子,一些理论也表明超大质量黑洞是由极大质量的分子云重力塌缩而成。然这理论有个难题,即是什么阻止塌缩分子云分裂并形成大量恒星,而非黑洞。或许能在G0.253+0.016这类不透明星云找到线索。成果发表于《The Astrophysical Journal》期刊。
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