它的大小和組成都非常不尋常。
這張圖片顯示了由歐空局的蓋亞衛星測量的銀河系側檢視的一部分。暗帶由氣體和塵埃組成,使嵌入恆星的光變暗。銀河系的銀河中心位於影象的右側,在暗區下方發出明亮的光芒。中間左邊的方框標出了“瑪姬”氣體雲的位置。(圖片來源:ESA/Gaia/DPAC、CC BY-SA 3.0 IGO 和 T. Müller/J. Syed/MPIA)
天文學家發現了可能是銀河系中最長的結構:一團不尋常的氫雲。
根據研究人員的一份宣告,這個長 3,900 多光年、寬約 150 光年的巨大結構距離太陽系大約 55,000 光年。(以前,銀河系中已知最大的氣體雲被認為是大約 800 光年寬。)該團隊將長雲命名為“瑪吉”,它是哥倫比亞最長河流馬格達萊納河的簡稱。
天文學家在銀河系 HI/OH/重組線調查 (THOR) 終於發現了這片雲。這項調查依賴於新墨西哥州名為詹斯基超大陣列的射電天文臺收集的資料,尋找銀河系主平面之外的物體,銀河系主平面是銀河系中大部分物質所在的扁平圓盤。由於麥琪位於該平面之外,因此該結構比通常情況下更容易被發現。
這張假色影象顯示了在 21 釐米波長處測量的原子氫的分佈。紅色虛線描繪了“麥琪”的燈絲。(圖片來源:J. Syed/MPIA)
“我們還不知道它是如何到達那裡的,”德國馬克斯普朗克天文學研究所(MPIA)的博士生喬納斯賽義德在一份宣告中說。“但細絲[氣體雲]在銀河系平面下方延伸了約 1,600 光年。”因此,氫的輻射清晰可見,沒有任何真正的干擾,他補充說。
由於氣體雲是如此孤立,研究人員可以計算出瑪姬體內氣體的速度。他們發現所有的氣體都以相同的速度和相同的方向移動,這證實了它確實是一個單一的結構,而不是多個並排的雲。
“在早期的資料評估中,瑪吉已經被認出來了,”共同作者、MPIA 的天文學家胡安·索勒(Juan Soler)在宣告中說。“但是目前的研究毫無疑問地證明它是一個連貫的結構。”
Maggie 不僅比其他氣體雲大;它也由一種獨特形式的氫彈組成。氫有兩種形式:原子氫,它只是未鍵合氫的單個原子;和分子氫,H2,它由兩個鍵合在一起的氫原子組成。太空中的大多數氫雲由分子氫組成。然而,瑪姬由 92% 的原子氫組成,這使得研究人員對它特別感興趣。
大多數恆星是由分子氫雲形成的,這些氫分子的密度足以在重力作用下坍縮。研究人員懷疑這些分子氫雲中的許多過去可能是由原子氫組成的,但研究人員無法解釋原子雲如何轉變為分子云,這是圍繞恆星形成的主要謎團之一。
大約 8% 的 Maggie 的氫是分子的,並且似乎集中在雲中的某些點上。因此,研究人員懷疑瑪姬可能正在變成一個或多個分子氣體雲。
該團隊希望未來研究的更多資料能夠更多地揭示正在發生的事情。
該研究於 2021 年 12 月 20 日記線上發表在《天文學與天體物理學》雜誌上。