新地圖揭示了我們銀河系的壯麗混亂

發表于 2025-12-10 03:50:49 來源：桑間濮上網

我們銀河系的插圖。(圖片鳴謝:馬克·加爾利克/科學圖片庫/蓋蒂圖片社)
（神秘的圖揭地球uux.cn）據美國太空網（保羅·薩特）：天文學家利用銀河系中最年輕的天體構建了銀河系旋臂的新地圖，結果遠比預期的示們要混亂。
盡管星系的銀河旋臂看起來令人驚嘆和印象深刻，但它們與恒星的壯麗密度并不比它們之間的間隙大多少。一個典型的混亂旋臂只比平均水平多10%左右的恒星，所以旋臂不是新地系恒星密度更大的區域。
相反，圖揭這些臂代表了高于平均水平的示們恒星形成區域。這些臂是銀河密度波，它們的壯麗形成是由與衛星星系的引力相互作用引發的，以自己的混亂速度穿過星系，就像池塘中的新地系漣漪。當波傳播時，圖揭當它們經過時，示們會稍微增加該區域的密度。當這種情況發生時，氣體云變得不穩定并坍縮，導致新一輪的恒星形成。
這些云繼續形成各種各樣的恒星，從小紅矮星到藍巨星。那些巨星不會持續很久；那種大小的典型恒星只能持續幾百萬年。當螺旋密度波穿過時，所有這些恒星都將消失，只留下它們更小、更暗的兄弟姐妹。
因此，當我們從遠處看一個星系時，明亮的巨星比其他所有的都要亮，突出了旋臂的外觀。
年輕的線索
對天文學家來說，繪制許多遙遠星系的螺旋結構相對容易，尤其是當它們正面對著我們時。但是繪制我們銀河系的詳細地圖要困難得多。
因為我們和旋臂嵌在同一個星系盤中，我們必須與數萬光年的氣體和塵埃競爭，這些氣體和塵埃非常有效地阻擋了許多波長的光，以進行我們的觀測。因此，我們的銀河系地圖非常模糊，充滿了猜測。
然而，最近，一組天文學家開發了一幅新的銀河系螺旋結構圖，并在4月份發表在《天體物理學雜志》上的一篇論文中報告了他們的結果。為了構建他們的地圖，天文學家專注于對三種物體的觀察:大質量恒星形成區、明亮的年輕恒星和年輕的疏散星團。所有這三種類型的物體都以自己的方式代表了新一輪的恒星形成，因此它們都應該被證明是相對可靠的旋臂示蹤劑。
大質量恒星形成區域是活躍形成巨星的稠密氣體和塵埃云。恒星輻射與云中氣體的相互作用產生了“微波激射”，這是自然產生的微波激光。甚長基線干涉儀是散布在全球各地的望遠鏡網絡，它讓研究人員能夠測量銀河系中數十個這種脈澤的距離。
因為巨星壽命不長，它們沒有太多時間離開它們的出生地點。因此，我們今天看到它們的地方應該在一個旋臂的位置附近。該團隊使用了蓋亞星表中超過23，000顆年輕恒星的位置。通過只使用具有高精度位置的年輕恒星，天文學家可以確保他們正在精確繪制旋臂的位置。
最后，研究小組使用了已知年輕疏散星團的位置。疏散星團是由同一個氣體云形成的恒星聯合體，但還沒有足夠的時間彼此遠離。因此，研究小組使用了近1000個樣本的這些集群應該能夠告訴我們旋臂的位置。
一張新地圖
盡管數據量很大，但所有這些年輕天體的位置甚至無法覆蓋整個銀河系。相反，研究人員不得不在我們附近找到旋臂的最佳位置，并延伸它們，重建旋臂從星系邊緣到核心的整個長度。
他們一共發現了七個旋臂。其中兩個，珀爾修斯和諾瑪武器，控制了其他；遠處的觀察者會更清楚地看到這兩條手臂。這些臂從銀河系細長核心的相對兩端開始，相互纏繞，形成對稱的S形圖案。
其他五個臂——船底座、人馬座、半人馬座、外臂和地方臂——沒有兩個主要臂延伸得那么遠。相反，它們開始時要么是主臂的分叉，要么是它們自己的松散部分，它們都沒有完全環繞星系。
從遠處看，我們的星系會很美，雖然有點亂。兩個主要的手臂會優雅地環繞彼此，而額外的手臂會填補空白，創造一個宏偉的展示。

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