美国宇航局(NASA) 八月底公布的最新宇宙全景伽玛射线图,描绘了一幅变化中的宇宙景观。近看银河系,天文学家惊奇的发现银河系丢失了两条螺旋臂。风车星系外围多环芳香烃突然消失,出现恒星“死区”。

伽玛射线下的宇宙全景

宇宙伽玛射线一直是天文学家感兴趣的课题,它能帮助了解许多关于遥远宇宙现状的奥秘。美国宇航局(NASA)八月底公布的最新宇宙全景伽玛射线图,描绘了一幅变化中的宇宙景观,闪亮的银河系,遥远的脉冲星,还有正在老去的星系。


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巨变中的宇宙〈一〉
──近期天文发现一瞥

宇宙全景伽玛射线图。(NASA)-- universemap

文 ◎ 方洪

美国宇航局(NASA) 八月底公布的最新宇宙全景伽玛射线图,描绘了一幅变化中的宇宙景观。近看银河系,天文学家惊奇的发现银河系丢失了两条螺旋臂。风车星系外围多环芳香烃突然消失,出现恒星“死区”。

伽玛射线下的宇宙全景

宇宙伽玛射线一直是天文学家感兴趣的课题,它能帮助了解许多关于遥远宇宙现状的奥秘。美国宇航局(NASA)八月底公布的最新宇宙全景伽玛射线图,描绘了一幅变化中的宇宙景观,闪亮的银河系,遥远的脉冲星,还有正在老去的星系。

这可以说全是新型的费米望远镜的功劳,原先老旧的Compton伽玛射线望远镜几年才能完成的工作,费米望远镜三小时就做完了。

科学家们在图中可以清晰的看到“蟹装星云”(Crab nebula)发出的伽玛射线,还有名叫Vela和Geminga的脉冲星。还有一个光亮的区域是白马座的代好为“3C 454.3”的星,距离地球有七十亿光年。

银河系丢失两主螺旋臂

几十年来,天文学家描绘的银河系有四条主要螺旋臂,然而新红外图像显示,银河系目前仅剩下两条主臂。


左边是银河系的目前结构,显示其两条主螺旋臂,右边是较早的银河系图像,有四条主螺旋臂。(NASA/JPL-Caltech)

天文学家在一九五一年首次发现了银河系的螺旋臂。当时耶基斯天文台(Yerkes Observatory)的天文学形态学家威廉.摩根(William Morgan)声称,银河系有三条热恒星臂,分别被取名为伯尔修斯(Perseus)、猎户座(Orion)和人马座(Sagittarius)。负责此项目的威斯康星州大学研究员罗伯特.班杰明(Robert Benjamin)说:“这些是螺旋银河系的最初三条臂。的确,他当时在美国天文学学会大会上获得了大家的热烈喝采,这是我从来没有看到的东西。”

随后在从二十世纪六十至八十年代,有几个科学家小组使用射电天文学绘制银河系的结构图,发现其螺旋臂模样和数量各不相同。之后,科学家们对银河系图像基本达到共识,即银河系有四条臂,就是现在的矩尺座(Norma)、长形盾半人马座(Scutum-Centaurus)、人马座(Sagittarius)和伯尔修斯(Perseus),而我们的太阳位于一条小小的名叫猎户座一段臂附近,而猎户座臂位于人马座(Sagittarius)和伯尔修斯(Perseus)臂之间。

此次公布的银河系新图像是基于美国NASA斯皮策空间望远镜以红外线对银河系的观察。任何发热的天体在红外线下都能看到,这种红外线波长可以穿透尘埃,因此新的银河系图像包括八十万张快照和一点一亿多颗恒星。

通过利用恒星统计方法,班杰明与其同事注意到长形盾半人马座臂膀方向的恒星数量在增加,而人马座和矩尺座臂膀方向的恒星在减少。根据这些发现,银河系新图像的两条主要螺旋臂是长形盾半人马座和伯尔修斯。

此发现证实了一个天文学家小组先前获得的观察:银河系有两条主要的螺旋臂,是一个普通中心带有横条的星系结构。这些主要臂上有最大密度的年幼明亮恒星和较老的红巨星。

月亮缺了又圆,一年四季的星空变化也同样有规律可循。近年来的一些观测发现,宇宙太空或许变化得太快,甚至让人们有些不知所措了。中世纪的航海家如果来到今天,会不会感到迷惑?

风车星系出现罕见“死区”

天文学家运用斯皮策红外望远镜发现遥远的风车星系最外圈环带中有一罕见“死区”,在那里遍布整个星系的有机分子--多环芳香烃突然消失。


风车星系的斯皮策红外图像(NASA/JPL-Caltech/STSc)

风车星系的正式名称是Messier 101星系,于一七八一年被发现,距离地球大约二千七百万光年,位于北斗七星所属的大熊星座方向。斯皮策红外望远镜拍摄到的图像显示,风车星系中心大范围区域像蓝色漩涡,而环绕星系的外圈却呈现出奇特的珊瑚红色。

风车星系以金属元素分布的高梯度而著名,其中心地带金属密度最高,星系外围的金属元素则急剧减少。该星系的多环芳香烃分布和金属分布呈现出类似的梯度,所不同的是,多环芳香烃到最外圈区域竟然彻底消失了。

地球上只要有燃烧反应的地方就有多环芳香烃,比如汽车排气管中、烧烤架上。在宇宙星系中,哪有恒星孕育,哪就有多环芳香烃。风车星系外缘的无多环芳香烃特殊“死区”,也许体现了其中的活动状态。◇

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