北京時間 8 月 23 日消息，據(jù)國外媒體報道，天文學(xué)家在銀河系的旋臂上發(fā)現(xiàn)了一個不尋常的“斷裂”結(jié)構(gòu)，跨度達 3000 光年。這可能代表了一種以前未知的星系亞結(jié)構(gòu)類型。
這項新研究的結(jié)果發(fā)表在近期的《天文學(xué)與天體物理學(xué)》（Astronomy & Astrophysics）雜志上。
研究人員在文中描述了“人馬臂的高俯仰角結(jié)構(gòu)”，而這里的“高俯仰角”，描述的是這個被拉長的星團從銀河系人馬臂突出時的極端角度。這一結(jié)構(gòu)的長度為 3000 光年（不到整個銀河系直徑的 3%），由年輕恒星和孕育恒星的氣體云組成。
繪制銀河系的各種特征并不容易，因為我們就生活在其中。正如研究人員在論文中所說，“由于我們用的是一種來自銀盤內(nèi)部的視角，因此將單個恒星的形成區(qū)域與更大的銀河系環(huán)境聯(lián)系起來一直十分困難?！?/p>
幸運的是，新的工具和技術(shù)可以為天文學(xué)家提供這方面的幫助。研究人員分析了斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡收集的數(shù)據(jù)（該望遠(yuǎn)鏡于去年剛剛退役）。斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡能探測紅外光，這使其可以透過厚厚的氣體和塵埃云（即星云），成為觀測新誕生恒星的理想工具。
具體來說，研究團隊分析的數(shù)據(jù)來自一項名為“銀河遺跡紅外中層調(diào)查”（Galactic Legacy Infrared Mid-Plane Survey Extraordinaire，簡稱 GLIMPSE）的調(diào)查；在這項調(diào)查中，斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡掃描了 10 萬多顆“嬰兒”恒星。
研究人員還分析了來自歐洲空間局蓋亞任務(wù)的數(shù)據(jù)，并從中獲得了恒星間距離的精確測量結(jié)果。
在此基礎(chǔ)上，他們創(chuàng)建了人馬臂的三維地圖。人馬臂又稱人馬-船底臂，是銀河系一個突出的螺旋臂。
在銀河系中，每一條旋臂都是從銀河系中心向外輻射，由恒星和擴散云氣結(jié)合成長而蜿蜒的星流。這些巨大的結(jié)構(gòu)中常擁有十億顆以上的恒星和數(shù)以千計的氣體云。人馬臂集中了大量的電離氫區(qū)、年輕恒星和分子云，是銀河系中最顯著的旋臂之一。
當(dāng)我們把蓋亞任務(wù)和斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)放到一起，并最終獲得這張詳細(xì)的三維地圖時，就可以看到這個區(qū)域有相當(dāng)多的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，是以前從未見到過的。
天文學(xué)家對人馬臂已經(jīng)進行了大量研究，該結(jié)構(gòu)擁有若干巨大的恒星形成區(qū)域，包括歐米茄星云（M17）、三葉星云、礁湖星云和鷹星云（其內(nèi)部包含由星際氣體和塵埃組成的“創(chuàng)生之柱”）。在這項新研究中，研究人員試圖繪制出人馬臂部分恒星形成區(qū)域的位置和速度。
新探測到的這個結(jié)構(gòu)以近 60 度的俯仰角突出。人馬臂本身以 12 度的俯仰角緊緊地圍繞著銀河系。因此，將碎片描述為高俯仰角結(jié)構(gòu)。追根結(jié)底，這個發(fā)現(xiàn)提醒人們銀河系中的大尺度結(jié)構(gòu)存在著許多不確定性。如果我們想要理解更大尺度上發(fā)生了什么，就需要審視其中的細(xì)節(jié)。
現(xiàn)在還不能完全確定這一斷裂結(jié)構(gòu)是如何形成的，但在這片廣闊的空間中，“嬰兒”恒星可能是在同一時間和同一地點誕生的。作為密切相關(guān)的“兄弟姐妹”，這些恒星應(yīng)該也同樣受到了銀河系旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的影響 —— 引力和剪切力。因此，改進的恒星模型，無論是在它們彼此之間的距離和它們的速度方面，都需要闡明這個新的天文謎題，并為研究神秘的星系旋臂提供線索。
這個結(jié)構(gòu)只是銀河系的一小部分，但它可以告訴我們關(guān)于整個銀河系的一些重要信息，此前，天文學(xué)家也曾在其他螺旋星系中觀察到過奇怪的球體特征，包括所謂的“毛刺”和“羽毛”，其中一些特征會從旋臂垂直地突出來?！懊獭笔怯纱罅亢阈切纬傻牧咙c，而“羽毛”則是塵埃組成的團塊。不過，新研究在銀河系中看到的特征不屬于這兩種，因此被認(rèn)為是獨一無二的。
至于在銀河系或宇宙其他地方是否存在其他高俯仰角結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在仍沒有明確的答案。這將是未來工作的重點，進一步的研究也將確定該特征是否可以作為人馬臂一個真正的子結(jié)構(gòu)。
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