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困扰天文学家40年的银河中心瓣,原来只是恒星的材料泡

2026-7-22 寰宇科学

过去40年来,天文学家一直对一个现象感到困惑:在无线电波影像中,银河系中心似乎膨胀出一个巨大的回圈结构,被称为“银河中心瓣”(GCL)。由于大家对它的成因吵得不可开交,有人说是超新星爆发的残骸,有人说是核心超大质量黑洞在百万年前喷发的结果,甚至有科学团队开玩笑形容它根本是银河天文物理学的“罗夏克墨渍测验”,看的人想成什么就是什么。

现在这项谜团的终审终于出炉了,根据德国海德堡大学研究团队的论文证实,这个结构既不在银河系中心,它本身也不是一个喷发出来的“瓣”状物。相反地,它只是一个距离地球大约6,520光年、距离我们近得多的“封闭气泡回圈”。它的实际尺寸远比大家想象的要小得多,根本不是什么黑洞暴怒留下来的宏伟遗迹,而是一个被恒星活动“吹”出来的物质泡。研究团队甚至幽默地建议,应该把它的英文缩写改名为“超级困惑圈”(GreatlyConfusedLoop)。

要解开这个骗了科学家40年的谜团是一场苦战,因为在过去的无线电影像中,这个结构的下半部正好叠在明亮的银河盘面上,直接融进了背景光里,导致它看起来像是一个从中心喷出来的“开口喇叭”,而不是一个挡在前面的“闭合气泡”。加上银河系中心是全星系最拥挤的地方,挤满了恒星与浓密的尘埃,所有的东西在视线方向上全部叠在一起,让距离极难测量。

这次的破案关键是团队换了个思维,改用穿透尘埃能力极强的“游离硫”发射光谱来观测,成功穿透了层层迷雾,照亮了这个结构一直以来被埋没的下半部,终于揭露了它只是一个完整圆形气泡。同时,科学家比对了这个气泡被尘埃遮挡的暗淡程度,再对照银河系最新的3D立体尘埃地图,一算之下才惊觉这家伙居然只有6,520光年远。

该瓣在不同光学波长下的样貌。(Source:A&A)

这个气泡本质上只是一大片在强烈紫外线照射下发光的氢气云,或者说恒星材料泡,直径大约115光年。研究团队推测,它是由早期诞生在同一个恒星育婴室里的“巨型恒星家族”所雕刻出来的,机制非常类似于著名的“巴纳德环”。这一连串大质量恒星的超新星爆炸,像清道夫一样把周围的尘埃和气体狠狠炸出一个大空腔,并在边界产生冲击波点燃新一波的恒星诞生,进而游离气体发出强光。这场侦探秀的真相再次证明,银河系多么擅长伪装自己,有时候看起来像喷流的东西,到头来可能只是一个挡在路中央的大气球而已,论文发表于《天文学与天文物理学》期刊。

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