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銀河系的8字圖

根據赫歇爾太空觀測衛星(Herschel Space Observatory)的最新觀測資料顯示:我們銀河系的中心有一個非常奇特、由稠密氣體構成的環狀構造。在赫歇爾之前,天文學家僅知到其中的幾段。每 段都不超過600光年;但赫歇爾的資料卻首度將整個環完整呈現,而且這個顯示這個氣體環非常古怪,古怪到讓天文學家傷透腦筋。

赫歇爾太空觀測衛星是歐洲太空總署主導、NASA協助運作的計畫,主要以紅外和次毫米波段進行觀測,因而能躲過塵埃的遮蔽,看到銀河中心的細節。赫歇爾的偵測器也適合觀察銀河系中最冷的天體。

美國航太總署(NASA)紅外影像處理分析中心(Infrared Processing and Analysis Center)的Alberto Noriega-Crespo表示:天文學家已經利用紅外波段觀察這個區域好幾次了,但當用赫歇爾解析度更好的次毫米波段觀察時,這個氣體環才清楚呈現。 義大利羅馬太空物理研究所(Institute of Space Physics in Rome)Sergio Molinari等人研究結果顯示:這個氣體環是由混合了塵埃的稠密低溫氣體構成類似管狀的結構,在環中還有新生恆星正在形成。這些天文學家對所見感到最 驚訝的是:這個氣體環位在銀河盤面上,如右上圖黃色部分,看起來像是個阿拉伯數字8或數學的無限大符號∞,或是拿一條橡皮筋,兩手朝相反方向扭轉之後的結 果。(點選此處可觀看有標示的圖片)Molinari等人後來又透過日本野邊山電波天文台(Nobeyama Radio Observatory),協助測定這個稠密氣體環的速度。電波觀測結果顯示這個環的移動是整體一致的,換句話說,不管在環上的何處,相對於銀河系某處的速度都是相同的。

我們的銀河系是個棒旋星系,也就是在銀河系中心區有個恆星構成的短棒狀結構,棒狀結構外圍則繞著螺旋狀的旋臂;這個氣體環就位在棒狀結構中。不過,事 實上,棒狀結構是位在一個更大的環狀結構中。也有其他星系有類似的棒狀結構和環狀結構。棒狀結構中有氣體環的典型例子就是NGC 1097星系,在史匹哲太空望遠鏡(Spitzer Space Telescope)的觀測影像中,可以看到棒狀結構中的這個環狀結構閃閃發光,但無法看清其中間區域是否有扭曲打結的模樣。

天文學加對於這些螺旋星系中為何有棒狀或環狀結構還不是很清楚,但根據電腦模擬結果顯示:重力交互作用( gravitational interaction)很可能是最主要的原因。某些理論認為棒狀結構是星系之間的重力交互作用所造成的。例如:我們銀河系可能是受到鄰近最大的星系—仙 女座星系(Andromeda,M31)的影響而產生棒狀結構。

至於氣體環的扭曲模樣並不是這次赫歇爾觀測所呈現的唯一的謎題。另一個謎題是:這個氣體環中間扭曲的部份,並不是如一般常理認為位在星系中心,而是偏 在一旁。目前天文學家認為我們銀河系的中心是在人馬座A*(Sagittarius A*)附近,這裡有顆大質量黑洞。目前並不清楚氣體環中心點與銀河系中心點不重合的原因。Noriega-Crespo說道:對我們的銀河系,要學的東西 還多得很哩!

資料來源:Twisted Tale of our Galaxy’s Ring [2011, 07, 19]

引用自臺北天文館之網路天文館網站

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