過去 40 年來,天文學家一直對一個現象感到困惑:在無線電波影像中,銀河系中心似乎膨脹出一個巨大的迴圈結構,被稱為「銀河中心瓣」(GCL)。由於大家對它的成因吵得不可開交,有人說是超新星爆發的殘骸,有人說是核心超大質量黑洞在百萬年前噴發的結果,甚至有科學團隊開玩笑形容它根本是銀河天文物理學的「羅夏克墨漬測驗」,看的人想成什麼就是什麼。
現在這項謎團的終審終於出爐了,根據德國海德堡大學研究團隊的論文證實,這個結構既不在銀河系中心,它本身也不是一個噴發出來的「瓣」狀物。相反地,它只是一個距離地球大約6,520光年、距離我們近得多的「封閉氣泡迴圈」。它的實際尺寸遠比大家想像的要小得多,根本不是什麼黑洞暴怒留下來的宏偉遺跡,而是一個被恆星活動「吹」出來的物質泡。研究團隊甚至幽默地建議,應該把它的英文縮寫改名為「超級困惑圈」(Greatly Confused Loop)。
要解開這個騙了科學家40年的謎團是一場苦戰,因為在過去的無線電影像中,這個結構的下半部正好疊在明亮的銀河盤面上,直接融進了背景光裡,導致它看起來像是一個從中心噴出來的「開口喇叭」,而不是一個擋在前面的「閉合氣泡」。加上銀河系中心是全星系最擁擠的地方,擠滿了恆星與濃密的塵埃,所有的東西在視線方向上全部疊在一起,讓距離極難測量。
這次的破案關鍵是團隊換了個思維,改用穿透塵埃能力極強的「游離硫」發射光譜來觀測,成功穿透了層層迷霧,照亮了這個結構一直以來被埋沒的下半部,終於揭露了它只是一個完整圓形氣泡。同時,科學家比對了這個氣泡被塵埃遮擋的暗淡程度,再對照銀河系最新的3D立體塵埃地圖,一算之下才驚覺這傢伙居然只有6,520光年遠。

▲ 該瓣在不同光學波長下的樣貌。(Source:A&A)
這個氣泡本質上只是一大片在強烈紫外線照射下發光的氫氣雲,或者說恆星材料泡,直徑大約115光年。研究團隊推測,它是由早期誕生在同一個恆星育嬰室裡的「巨型恆星家族」所雕刻出來的,機制非常類似於著名的「巴納德環」。這一連串大質量恆星的超新星爆炸,像清道夫一樣把周圍的塵埃和氣體狠狠炸出一個大空腔,並在邊界產生衝擊波點燃新一波的恆星誕生,進而游離氣體發出強光。這場偵探秀的真相再次證明,銀河系多麼擅長偽裝自己,有時候看起來像噴流的東西,到頭來可能只是一個擋在路中央的大氣球而已,論文發表於《天文學與天文物理學》期刊。
(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖即為超級困惑圈的假色圖,來自無線電波段的影像,來源:EurekAlert)






