天文學家在銀河系的遠端找到了新形成恆星的遙遠區域
天文學家有史以來第一次精確定位了銀河系另一側遠超星系中心的發光光源的位置。這個源頭——一個大質量恆星誕生的空間區域——位於一個遙遠的旋臂中，旋臂是環繞我們星系中心的巨大氣體觸角之一。知道了它的位置，天文學家就可以在它環繞銀河系中心的時候追蹤它，告訴我們更多關於我們所居住的銀河系的結構。
這是一個重大發現，因為在我們的星系中定位遙遠的物體是一個極其困難的過程。銀河系充滿了星際塵埃，幾乎不可能看到任何來自遠方的可見光。我們的星系非常大，綿延十萬光年。這意味著光從銀河系的一端到另一端需要一千個世紀。任何來自銀河系偏遠地區的無線電波在穿越遙遠的距離到達地球的途中都會大大減弱。
這就是為什麼天文學家使用特殊的測量技術來找出我們星系中的東西。為了找到這個特定的恆星形成區域，科學家們利用地球繞太陽的軌道，在地球穿過太陽系時，從不同的有利位置觀測源的無線電波。這樣的技術可以幫助天文學家精確地測量一個遙遠天體的距離——以前已經用過這麼多次了——但如此遙遠的星系天體以前從未被測量過。”“這無疑是我們測量到的第一個距離為2倍的輻射源，”哈佛大學資深射電天文學家、《科學》雜誌一篇詳細研究這一發現的作者馬克·裡德告訴《邊緣報》因此，它的距離是前一個紀錄保持者的兩倍。”
裡德和他的團隊沒有特別尋找這種光源；他們發現它是正在進行的銀河系測繪活動的一部分。在過去的五年裡，研究小組一直在測量整個星系中恆星形成區域的距離，以進一步瞭解我們宇宙鄰域的結構。到目前為止，他們已經找到了200個來源。研究小組一直在特別尋找這些區域——形成新恆星的稠密氣體和塵埃雲——因為已知這些區域會出現在螺旋星系的臂彎中。據認為，手臂內的氣體相互碰撞，並變得如此壓縮，從而產生了新的恆星。
但到目前為止，研究小組繪製的所有區域都在太陽系附近。他們還沒有在銀河系中心以外的地方發現任何來源——銀河系中部的超大質量黑洞。這是因為從地球上繪製銀河系地圖相當困難。”俄亥俄州立大學的天文學家Richard Pogge說：“想象一下，你正在試圖繪製一個城市的地圖，但不允許你離開家園。”他沒有參與這項研究。你去看遠處的燈光，試著畫出這個城市的人口分佈。但到目前為止，我們只看到了市中心和一些郊區。”
在測繪活動中，天文學家們依靠的是由國家射電天文觀測臺執行的一臺名為“甚長基線陣列”的望遠鏡。這個陣列由10個大型射電望遠鏡組成，這些望遠鏡橫跨北半球的部分地區，從夏威夷到新英格蘭。研究小組一直在利用這些望遠鏡收集來自遠方的水蒸氣和甲醇的排放物。恆星形成的區域產生了大量的這種氣體，這些氣體發出了我們可以從地球上觀測到的難以置信的強大無線電波。
但要真正確定這些地區的位置，關鍵是要在一年中的不同時間觀察它們的排放量——這樣你就能從空間的不同點看到排放源。這是一種稱為三角視差的技術。一個很好的方法就是把拇指放在臉前。如果你交替地閉上雙眼，你的拇指就會改變位置。那是因為你兩隻眼睛之間的空隙；每個人都從不同的角度看你的拇指。
天文學家利用了這個想法，但規模要大得多。他們在一年中的某個時間點觀察一個來源，然後等待六個月後再研究。到那時，地球已經完成了繞太陽的一半旅程，天文學家可以從兩個非常遙遠的有利點來觀察源。”這就像你的左眼在太陽的一邊，你的右眼在地球軌道的另一邊，”裡德說。因此，源似乎在天空中的位置發生瞭如此微小的變化，天文學家可以利用這一微小的變化來精確計算出它的距離。
對於這個特殊的來源，裡德和他的團隊在2014年到2015年的春季和秋季進行了觀測。距離的明顯變化非常微小，在天空中只移動了49微秒。”裡德說：“從這裡看，這個尺寸和放在月球上的棒球差不多。”。然後，他們計算了光源的極限距離，將該區域置於66500光年之外。以前用這項技術測量的最遠區域距離我們近35900光年——也是裡德團隊計算的。”“這完全是一片未開發的土地，”波格說當一項技術以2倍的速度跳躍時，你會說，‘哇，太大了。’
天文學家們能夠將光源放置在所謂的半人馬座人馬螺旋臂中。”因為這個來源，我們有信心我們可以在銀河系周圍幾乎一路追蹤到這隻手臂，幾乎一次完全的革命。這有助於我們繪製的星系結構圖更加清晰。
但要充分瞭解自己的外形，團隊還有很多工作要做。銀河系的一部分只能從地球南半球繪製，而該小組的運動至今僅在北半球完成。瑞德說天文學家們希望能在未來幾年與澳大利亞塔斯馬尼亞大學的望遠鏡合作。這樣，他們將有一個更全面的地圖，也許會找到更遙遠的來源。”“你做得夠久，而且你每一次都會幸運，”裡德說你真的很有趣。”
- 發表於 2021-06-21 10:24
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