大尺度結構中未知外力影響,銀河系人馬臂出現一條斷臂

作者 | 發布日期 2021 年 08 月 22 日 12:58 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


銀河系是我們的家,但由於我們身處當中,從觀測方面來說它可能是我們最不熟悉的星系。最近,天文學家首度在銀河系發現人馬座螺旋臂出現斷裂,破壞了銀河系看似均勻的流動。

銀河系是漂亮的螺旋星系,包含 4 條主螺旋臂,分別為:天鵝臂 (或稱外臂、矩尺臂)、盾牌─南十字臂、人馬臂、英仙臂,銀河系中的星際物質與數千億顆恆星便分布在這些星系臂,只不過銀河系的螺旋結構還未完全確定,且螺旋臂經常有分支、合併、扭曲等情況,比如太陽系就位於人馬臂分支獵戶臂。

▲ 銀河系螺旋臂。(Source:Dragons flight & Surachit (English version), Zanhsieh (zh-hant translation)., CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons)

天文學家繪製銀河系的方法之一是測量成千上萬顆恆星的位置與距離,如蓋亞衛星(Gaia)主要目標便是研究逾 10 億顆恆星的位置與運動軌跡,揭開銀河系結構細節。

另一個方法則是觀察銀河系特定物體,比如通常星系旋臂內有大量氣體與塵埃堆積的星雲,史匹哲紅外太空望遠鏡便是測量星雲內許多年輕恆星的距離,幫助確認銀河系有 4 條主要旋臂。

現在一篇新研究結合蓋亞衛星與史匹哲望遠鏡觀測數據,集中分析人馬臂星雲與恆星整體分佈,前者包含 4 個著名星雲:鷹星雲(創世之柱所在地)、歐米加星雲、三裂星雲和礁湖星雲,卻發現主臂俯仰角雖然和過去一樣約 12 度,但有個區域俯仰角卻為 60 度,也就是出現一條幾乎垂直伸出原本旋臂的結構,長約 3,000 光年。

▲ 人馬臂出現斷臂。(Source:NASA

除了奇特突出角度,斷臂中數十萬顆恆星似乎也以相同速度與方向運動,說明那裡的恆星可能約在同時間形成,受同樣引力影響,也就是當地有個外力將這些星雲從人馬臂中拉出另一條長長直線。

研究團隊還不知道是什麼原因讓這些恆星脫離原本旋臂,隨著越仔細觀察,或許越有可能發現類似的螺旋斷臂。新論文發表在《天文與天體物理學報》(Astronomy and Astrophysics)。

(首圖來源:NASA

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