打开网易新闻 查看精彩图片

探索宇宙奥秘 · 理性思考

就在前几天,一个国际团队公布了一张震撼人心的图像。它是有史以来最大尺度的阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA)图像,覆盖了银河系中心超过650光年的区域 。但更让人兴奋的是,这张“全家福”还是一部“化学光谱集”,它首次以极高的精细度,向我们展示了银心极端环境下那个无比复杂的分子世界。

他们通过拼接大量独立观测数据,获得了一张巨大的“马赛克”图像。这张图在天空中的投影长度,相当于三个满月并排 。它所覆盖的区域,正是银河系最为神秘的“中央分子区”(CMZ)。这里聚集了相当于数千万倍太阳质量的冷分子气体,是恒星诞生的原料仓库,同时又被包裹在超大质量黑洞的强引力场和剧烈的辐射之中 。

他的团队在分析数据时,发现了几个有趣且重要的细节。比如,在人马座B2(Sgr B2)——银心一个巨大的恒星形成工厂里,他们发现一氧化硫分子的发射强度高得“异常”。硫元素是生命元素之一,它在太空中的含量和形态,与宇宙环境的物理条件紧密相关。这个异常信号,很可能暗示着该区域存在独特的激波或辐射过程,正在改变着周围的化学平衡。

打开网易新闻 查看精彩图片

更精妙的是,他们还发掘出一些分子的新用途。比如,一种叫做HC15N的分子,被证明是示踪稠密气体的“可信探针” 。这就好比我们在迷雾中需要一盏特别亮的灯,HC15N 的谱线信号恰好能穿透干扰,清晰地指出哪里聚集着致密的、正在孕育恒星的气体团块。此外,他们还发现通过比较HN13C 和 H13CN这两种分子的谱线强度比,可以像使用温度计一样,去估算银心那些遥远气体的温度 。

我们为什么要费这么大劲,去研究数万光年之外的这些“冷冰冰”的分子?因为它们藏着银河系“热闹”的过去和未来。

在太阳系所在的银河系旋臂这样的“平静”区域,恒星形成的过程我们已经相对清楚:冷气体在引力作用下慢慢聚集、塌缩,最终点燃核聚变。但在银心,情况完全不同。这里的气体湍流极其剧烈,磁场强度惊人,还有来自超大质量黑洞和频繁超新星爆发的能量注入。

这次ACES项目的高清图像,正是为了回答一个根本问题:在如此极端的环境下,恒星形成的“游戏规则”还适用吗?

今天的“分子影集”,恰好为这些发现提供了化学层面的证据。那些流动的丝状结构、异常的分子辐射,正是极端物理环境下气体行为的“化学印记”。

打开网易新闻 查看精彩图片

从智利阿塔卡马沙漠的 ALMA,到上海佘山的天马望远镜,人类正在用最先进的“化学眼睛”,一点点揭开我们家园银河系最核心地带的秘密。这部关于银心的“分子影集”才刚刚开场,我们有理由期待,中国科学家将在后续的“剧集”中带来更多精彩的发现。