到底是什麼?科學家發現一個「水滴」狀物體,出現在銀河系中心

2023-02-21     魅力科學君

原標題:到底是什麼?科學家發現一個「水滴」狀物體,出現在銀河系中心

銀河系中的恆星並不是均勻分布的,按照從外到內的順序,恆星的密度會不斷遞增,相對來講,太陽所在的區域算得上是銀河系的「郊區」了。身處「郊區」的我們,自然會對位於銀河系中心區域的「繁華地帶」充滿了好奇,然而由於銀河系的星系盤遮擋了我們的視線,因此在過去的很長一段時間裡,我們都不知道那裡具體是什麼樣子。

直到基於射電波段的觀測技術出現之後,這樣的情況才得到改善。所謂的射電波段,其實就是波長在特定範圍內的無線電波,它們可以輕易地穿過銀河系星系盤中的星際物質,並且還能夠幾乎不受阻擋地穿過地球的大氣層,直接抵達地球表面。

隨著射電天文技術的日益進步,我們對銀河系中心區域的了解也越來越多,在此過程中,科學家也發現了不少很有意思的現象,比如說一個來自日本慶應義塾大學的研究團隊就在近日發現,一個「水滴」狀物體出現在銀河系中心區域。

根據該研究團隊近日發表在《天體物理學雜誌》(The Astrophysical Journal)上的論文,這個「水滴」狀物體在天空中位於人馬座方向,距離我們2.7萬光年左右,正好位於銀河系中心區域,研究人員通過詹姆斯·克拉克·麥克斯韋射電望遠鏡( JCMT )發現了它的蹤跡。

從觀測圖像中可以看到,這個物體有一個大而圓的頭部,尾部卻是尖尖的,整體上呈現為流線型構造,其形狀像極了我們常見的水滴。

這個「水滴」狀物體到底是什麼呢?看到這裡,相信不少人已在浮想聯翩了,因為在著名科幻小說《三體》中,就描述了一種形狀類似水滴的宇宙探測器,該探測器具有極高的強度以及令人無法理解的機動能力,僅憑物理撞擊的方式,就摧毀了2000多艘人類引以為傲的恆星級戰艦。

不過科幻畢竟是科幻,在真實的宇宙中,我們還是應該從自然形成的角度來對其進行解釋,對此,該研究團隊給出的解釋是:這個出現在銀河系中心區域的「水滴」狀物體,應該是一團緻密的分子雲。

在銀河系之中除了為數眾多的天體之外,還廣泛存在著以氣體和塵埃為主的星際介質,在溫度、密度、規模等條件合適的情況下,這些星際介質就可以凝聚成團,進而形成分子雲。但問題是,如果真是這樣的話,那它為什麼會呈現出像「水滴」一樣的形狀呢?

一個合理的推測就是,在不受外界干擾的情況下,當分子雲的規模以及物質密度達到一定程度時,其形狀就會在自身引力的作用下逐漸向球體演化,而假如該分子雲的附近存在一個強大的引力源,那麼它的形狀就會因為該引力源所產生的「潮汐力」而改變,進而逐漸演化成「水滴」狀。

然而在後續的研究中,研究人員利用了多種波段對附近區域進行了搜索,卻沒有發現任何可見的引力源,這又應該如何解釋呢?研究人員認為,這個引力源應該是一個黑洞,根據目前的觀測數據可以計算出,這個黑洞的質量大約是太陽質量的10萬倍(10^5倍),屬於中等質量黑洞。

值得一提的是,按照質量的大小,黑洞可分為恆星級質量黑洞(Stellar mass black holes)、中等質量黑洞(Intermediate mass black holes)以及超大質量黑洞(Supermassive black holes),從理論上來講,這幾種類型的黑洞都應該在宇宙中廣泛存在,但在實際觀測中,中等質量黑洞卻極為罕見,正因為如此,中等質量黑洞也被天文學家形容為「黑洞家族中缺失的一環」。

該研究團隊表示,在接下來的時間,他們將利用阿塔卡瑪毫米/亞毫米波陣列望遠鏡(ALMA)進行更深入地研究,以確認這團「水滴」狀的分子雲附近是否真有一個中等質量黑洞,如果該黑洞在後續研究中得到確認,就很可能會在相關研究領域中產生深遠的影響。

好了,今天我們就先講到這裡,歡迎大家關注我們,我們下次再見。

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參考資料:

Miyuki Kaneko1, Tomoharu Oka, et al. Discovery of the Tadpole Molecular Cloud near the Galactic Nucleus, The Astrophysical Journal, Volume 942, Number 1

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-cn/33c423332e8bc8b537e530d2fed6db9b.html