银河系的另一面

乔治·沃尔斯基++詹秀伟

我们生活在银河系，所以很难勾勒出它的样子。在过去几年间，我们逐渐了解了银河系的外形、地球在其中的位置和银河系在宇宙中的位置，也知道银河系是一个旋涡星系，有果仁形的银核。地球位于一个巨大而明显的螺旋形分支上，这一分支被称作本地臂。我们也知道，巨人星云中的麦哲伦星流围绕着银河系旋转。

不过，别被各种媒体上发表的声称是银河系的旋涡状图片骗了，那些都是艺术想象图。我们生活在银河系，目前还拍不到银河系全景图。右下角这幅图中的银河系就像是日落时的白云投射在海面上的倒影。这一特殊的画面是科学家根据普朗克宇宙辐射探测器的偏光探测器获得的数据，参照银河系磁场的综合图绘制的。这种偏光探测器就像偏光太阳镜，通过分析射入的偏光，可以确定银河系的磁场结构，并确定航天器上投射的磁力线的方位。

偏光是指单个光束彼此间互相平行的光，是光经过玻璃、水等透明物质折射形成的，偏光的程度取决于折射光的物质和光射入角度。

从宇宙学角度来说，射入的光可以传递大量有关光路的信息。在太空中，恒星、星际气体和星际尘埃发出的光可以通过许多方式偏振，科学家通过测量太空中偏光量的多少来研究造成偏光的物理过程。

通过运用线积分卷积成像技术，普朗克探测器可以扫视宇宙中最遥远的光及光谱的微波部分，能侦测到来自最远宇宙的信号。但这一图像显示的不是恒星，而是无数充满银河系的细小尘埃粒子的磁场定位。

在银河系中， 星际尘埃数量巨大，探测它的微波能量很容易。图中，横穿图像的黑色水平线与银河系圆盘状的星系平面相对应。颜色更深的区域与更强的偏光折射相对应。条纹表明天空表面发射的磁场方向。顶层和底层的空间星际尘埃较少，微波信号较弱。此图还表现了星云附近的星际气体和尘埃偏光方向的差别——在磁场被扰乱的平面上方和下方呈现出螺旋状。星际尘埃是星系中的一个微小成分，圆顶体育场大小的宇宙空间中仅有一个较小的尘埃颗粒。但这样的星际尘埃可以在形成行星的过程中聚集成很大质量的物质，是原行星的起点。

“星际尘埃常常被我们忽视，但它包含着形成类地行星和生命的物质，”英属哥伦比亚大学天体物理学家道格拉斯·斯科特写道，“所以普朗克通过探索星际尘埃帮我们了解银河系复杂的历史及其中的生命。”