令人驚嘆的銀河系中心地圖揭示了我們銀河系的新奧秘
0
從未見過的銀河系中心磁場視圖。（圖片來源：uux.cn/維拉諾瓦大學(xué)/Paré，驚嘆揭示Karpovich，銀地圖的新Chuss（PI））
（神秘的河系河系地球uux.cn）據(jù)美國生活科學(xué)網(wǎng)站（Robert Lea）：銀河系是我們的家園星系，但我們對它的中心了解到底有多深？作為美國國家航空航天局資助項目的一部分，維拉諾瓦大學(xué)研究人員領(lǐng)導(dǎo)的奧秘一個團(tuán)隊獲得了我們銀河系中心中心發(fā)動機(jī)的前所未有的視圖。
這張花了四年時間繪制的令人銀河系中心區(qū)域的新地圖揭示了我們銀河系中心的磁場與那里的冷塵埃結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。這些塵埃形成了恒星、驚嘆揭示行星的銀地圖的新基石，最終形成了我們所知的河系河系生命。銀河系的中心中心引擎推動了這一過程。
這意味著更清晰地了解塵埃和磁場的奧秘相互作用，有助于更好地了解銀河系及其內(nèi)部的令人位置。該團(tuán)隊的驚嘆揭示發(fā)現(xiàn)也對我們銀河系以外的星系產(chǎn)生了影響，讓我們得以一瞥塵埃和磁場在其他星系的銀地圖的新中心引擎中是如何相互作用的。
了解恒星和星系是如何形成和演化的，是生命起源故事的重要組成部分，但到目前為止，塵埃和磁場在這一過程中的相互作用一直被忽視，尤其是在我們自己的星系中。
維拉諾瓦大學(xué)物理學(xué)教授、研究團(tuán)隊負(fù)責(zé)人David Chuss告訴space.com：“銀河系的中心和恒星之間的大部分空間都充滿了大量的塵埃，這對我們星系的生命周期很重要。我們看到的是這些冷塵埃顆粒發(fā)出的光，這些塵埃顆粒是由恒星中鍛造的重元素產(chǎn)生的，當(dāng)這些恒星死亡和爆炸時會散開。”
銀河系磁場的復(fù)雜圖像
我們銀河系的插圖。（圖片來源：uux.cn/Mark Garlick/科學(xué)圖片庫/Getty Images）
在銀河系的中心存在一個被稱為中心分子區(qū)的區(qū)域，該區(qū)域估計有6000萬太陽質(zhì)量的塵埃。這個巨大的塵埃庫的溫度約為零下432.7華氏度（零下258華氏度）。2攝氏度）。這只比絕對零度（零下460華氏度）高幾度，這是所有原子運動停止的假設(shè)溫度。
同樣位于銀河系中心的是更熱的氣體，它被剝奪了電子或“電離”，以一種稱為“等離子體”的物質(zhì)狀態(tài)存在
Chuss說：“對這一區(qū)域的無線電波觀測中有這些美麗的垂直元素，這些元素追蹤著銀河系中心高溫電離等離子體成分中的磁場。”。“我們試圖弄清楚這與冷塵成分有什么關(guān)系。
該團(tuán)隊還想知道這些冷塵埃是如何與銀河系中心的磁場對齊的，這也將揭示這些磁場是如何定向的。這種取向被稱為“極化”
Chuss及其同事獲得了美國國家航空航天局的資助，使用平流層紅外天文觀測站（SOFIA）對這一塵土飛揚的中心區(qū)域進(jìn)行了調(diào)查。SOFIA是一架波音747飛機(jī)，在45000英尺（13716米）的高空繞地球飛行的望遠(yuǎn)鏡。
該項目的遠(yuǎn)紅外偏振大面積CMZ探測（FIREPLACE）創(chuàng)建了一張紅外地圖，經(jīng)過九次飛行，橫跨銀河系中心約500光年。
該團(tuán)隊通過測量與磁場對齊的塵埃輻射的偏振，推斷出這些磁場本身的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。然后將其覆蓋在三色地圖上，該地圖顯示了粉紅色的暖塵和藍(lán)色的冷塵埃云。圖片還顯示了黃色的無線電波發(fā)射細(xì)絲。
一張銀河系中心區(qū)域的地圖，粉紅色是熱氣體，藍(lán)色是冷塵埃，黃色是發(fā)射無線電波的細(xì)絲。（圖片來源：uux.cn/維拉諾瓦大學(xué)/Paré，Karpovich，Chuss（PI））
Chuss解釋道：“這是一次旅程，而不是目的地，但我們發(fā)現(xiàn)這是一件非常復(fù)雜的事情。銀河系中心的云層中磁場的方向各不相同。”。“這是試圖弄清楚我們在這些大型有組織細(xì)絲上的無線電波中看到的場如何與銀河系中心的其他動力學(xué)相關(guān)的第一步。”
Chuss解釋說，這幅復(fù)雜的磁場圖是他和FIREPLACE團(tuán)隊希望在新的SOFIA地圖上看到的；這些觀測結(jié)果與之前對銀河系中心進(jìn)行的小尺度紅外和無線電波觀測結(jié)果一致。然而，這張新地圖真正發(fā)揮作用的地方在于其絕對的規(guī)模。它設(shè)法揭示了一些以前從未映射過的區(qū)域。編織在其中的精細(xì)細(xì)節(jié)也令人驚嘆。
Chuss說：“我認(rèn)為我們還有很多工作要做，才能最終得出結(jié)論。我認(rèn)為有趣的一點是，有些場似乎與無線電波中的細(xì)絲方向相同，有些場看起來與圓盤中更遠(yuǎn)的塵埃方向一致。”。“這是一個誘人的暗示，也許我們銀河系圓盤中的大尺度場和我們注意到的銀河系中心的垂直場是相連的。”
在接下來的兩年里，他和團(tuán)隊將繼續(xù)分析SOFIA的數(shù)據(jù)，他希望這項工作將激勵理論家們提出一些新的模型來解釋我們星系中心正在發(fā)生的事情。
SOFIA數(shù)據(jù)的預(yù)印本版本發(fā)布在論文庫arXiv上。