2026年3月,ALMA望远镜捕捉银河系中心震撼图像
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在天文学领域,有首次做了捕捉银河系中心超高分辨率图像这一行为,此行为揭示了藏于星际气体里的恒星生命密码,而关于一项历经数年的大规模巡天观测项目,最终向公众公布了全部数据。
ALMA创纪录图像
一份观测数据,由参与项目的欧洲南方天文台研究人员,于2026年2 月25日,在德国慕尼黑举行的新闻发布会上,正式公开。这份数据所对应的图像,是位于智利阿塔卡马沙漠的ALMA射电望远镜阵列,近日发布的,其建成以来跨度最大的银河系中心区域图像。这张巨幅照片因耗时数年拼接而成,覆盖了相当于满月大小的天区,分辨率达到惊人的0.1 角秒级别。

此项目自二零二一年开始启动观测,累计运用了超两千小时的望远镜时间,ALMA由六十六座高精度天线构成,于毫米以及亚毫米波段行事,能够穿透银河中心浓密的星际尘埃,捕获到以往不能探测的冷分子气体辐射,此次发布的图像数据量达数百TB,是天文学历史上对该区域最为详尽的毫米波巡天观测。
极端环境分子图谱
观测目标朝着被叫做“中央分子区”的银河系中心地带,此地距地球大概2.6万光年,气体密度以及湍流强度远远高于银河系盘面平常区域、ALMA的高灵敏度探测头一回系统性地测绘出该区域里数十种分子的空间分布状图,涵盖一硫化碳了、异氰酸、一氧化硅等星际空间常见然而此前难以精细成像的分子谱线。
这些作为恒星诞生关键原材料的冷分子气体,研究团队发现中央分子区内的气体并非均匀分布,而是呈现出复杂的由纤维状结构构成的网络,部分丝状结构长达数十光年。项目公布的数据显示,该区域的气体温度低至零下250摄氏度左右,然而在超大质量黑洞引力影响以及邻近大质量恒星的辐射压力作用下,这些冷气体被压缩成密集团块。
大质量恒星摇篮
项目负责人,是英国利物浦约翰摩尔斯大学天体物理学教授史蒂夫·朗莫尔,他介绍说,银河系中心区域孕育出了银河系里,已知质量最大的恒星群体。这些恒星的寿命极其短暂,其演化速度远比太阳这类中等质量恒星要快。观测数据表明,中央分子区内某些区域恒星形成效率极高,大质量恒星的数量密度,远远超过太阳邻区。
在经历数百万年短暂生命之后,这些大质量恒星最终会以剧烈的超新星爆发来结束。部分研究成员进行推测,在极端情况下甚至极有可能发生能量更高的极超新星爆发。ALMA具有高分辨率图像,这使得天文学家首次有能力详细追踪大质量恒星形成区的气体供应网络,并揭示是何种条件才能够催生如此巨型的星体。
中国科学家关键贡献
吕行身为中国科学院上海天文台的研究员,是这项国际研究里数据处理工作组的核心成员,深度参与其中。他同团队着重对Sgr B2分子云的观测数据做了重点分析,Sgr B2分子云是银河系中心区域里最大质量的恒星形成区当中的一个。凭借分析多种分子谱线,他们发觉Sgr B2内一氧化硫分子的发射强度异乎寻常地高,远远超过银河系盘面典型分子云的数值。

研究有新发现,HC15N分子存在成为中央分子区稠密气体理想示踪物的潜力。吕行团队进一步提出,借助HN13C和H13CN这两种分子的谱线强度比值,能够构建该区域分子气体的温度测量方法。上海天文台正运用天马65米射电望远镜以及新建的7波束K波段接收机,针对这些新发现的分子探针展开后续验证观测。
理论模型面临挑战
观测的结果,对现有的那种恒星形成理论,提出了严峻的考验,当前主流理论,主要是基于银河系盘面区域的观测数据而建立起来的,然而中央分子区的环境条件是极端情形,这里面包含着更强的宇宙线强度,还有更复杂的磁场构型,以及来自超大质量黑洞的潮汐力,初步的数据分析显示出,该区域内冷气体的碎裂方式跟前述理论预测存在明显的差异,并且引力坍缩过程与那种预测间也有着明显不同。
国际研究团队接下来会运用这批数据去检验现有的恒星形成模型,他们重点关注的问题有,极端环境怎样对分子云核的诞生产生影响,大质量恒星的形成进程是不是需要特殊的触发机制,以及中央分子区的恒星形成历史跟银河系其他区域存在怎样的不同,这些研究能够协助天文学家领会早期宇宙星系中心区域的演化进程。
未来观测计划
正在进行技术升级的ALMA望远镜,未来会具备同时观测更多分子谱线的能力。研究团队打算在下一阶段开展更高频率的观测,借此探测水分子、氧分子等重要物质的分布。与此同时,中国天马望远镜的后续观测会与ALMA数据形成互补,进而提供更全面的分子谱线覆盖。
有消息称欧洲南方天文台表明,这一批ALMA观测数据定会往世界范畴内的天文学界达到完全开放的状态。对于中国科学家于天文相关国际合作项目里所发挥出的作用,你持有怎样的看法呢?诚挚欢迎在评论区域留下言论展开讨论,同时为本文点赞,并且分享给更多对宇宙探索有着兴趣的友人。

