银河之“骨”或可帮助绘制星系结构

ChriStopher Crockett

一项最新研究显示出，由黑暗的卷须状星际气体组成星系“骨架”或可有助于绘制我们银河系的支架图。

这些“骨头”的其中6块，每块长约40～150光年，宽不到1光年，看起来位于围绕着银河系、由气体及恒星组成的悬臂附近。这些“细骨头”有可能为描绘我们银河系的大规模框架提供精确的工具。而绘制银河系的框图对于受困于银河系内部的天文学家来说是一项极为艰巨的任务。

“对于‘骨头自己来说是没有用的，”此项研究的合作者，来自哈佛史密森尼天体物理学中心的研究生Catherine Zucker说道。但是与其他绘图法结合之后，“它们就可以提供一种确定旋臂位置的方法。”这项研究成果发表于2015年12月10日出版的《天体物理期刊》上。

天文学家所知道的有关银河系的巨幅图像来自于对气体云的速度测定，同时连同某些关于银河系如何旋转的假设一起，将那些速度转换为距离。银河系是一个旋转星系，但它是否拥有2个或者4个旋臂，是否那些旋臂包裹着银河周围的所有区域，乃至太阳系旋臂的范围等，都处于争论之中。

“就天文学来说，银河系的结构是最难测定的领域之一，”来自波士顿大学的天文学家James Jackson说道。2010年，Jackson对于首次发现的银河系“骨头”进行了报告，那是一条由气体与尘埃组成的稠密的黑暗色带状物，其长约数百光年，宽约l光年。它的昵称为“Nessie”，名字来源于暗藏在苏格兰尼斯湖中的神秘生物，它位于距银河中心方向10000光年远的地方，与已知的盾牌-半人马臂临近。

此项研究的合著者，天文学家Alyssa Goodman提出：Nessie有可能是盾牌-半人马臂的“脊柱”。因为从密度和紧凑性方面看，Nessie要比围绕着它的相对蓬松的星云与星团大得多，所以这条脊柱及其他类似的东西有可能成为更加准确的超大型银河框架的描绘工具。

“这并不是一个疯狂的想法，”Jackson说道。近期计算机模拟显示出，这些“骨头”有可能沿着旋转星系的旋臂大量形成。

这些“骨头”也有可能与巨型分子云相关。巨型分子云是特大质量恒星形成的工厂，它们优先驻留于旋臂之中。在“骨头”中形成的恒星所发散出的强辐射与风暴很快就对“骨头”造成了伤害，并在大约1000万年后将这些“骨头”吹离原处。“这使得它们很陕就得到了完美的切削。”Jackson说道。

Zucker发现的6块“骨头”候选者显示出Nessie并不孤单，并且与Nessie相同，这些“骨头”都出现在旋臂旁。但是她也强调，她的研究只是一项为观点提供的证明。研究人员可以缩小他们的搜索范围，仅在已知的旋臂附近观察是否存在丝状体，以及它们是否与旋臂相结合。“现在，沿着主要的螺旋特性便能很容易地确定骨头了。”Zuckers说道。

Zucker和她的同事们打算扩大他们的搜索。“我们相信，‘骨头有可能会在旋转星系的任何地方形成。”Zucker说道。这也是为什么“骨头”自身不能解决所有星系绘图问题的原因。但是将骨头与其他螺旋结构的绘图工具相结合，就有可能帮助解决银河星图存在的差异。拥有了数以百计的“骨头”记录，以及在其他宇宙制图工具的帮助下，天文学家就有希望更好地了解我们的银河之家是如何建成的。

王麒 译自《科学新闻》（ScienceNews）2016年1月23日