阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA)获取了一幅创纪录的银河系中心图像,以前所未有的细节呈现出银河系分子核心的结构。
这幅图像展示了银河系中央分子区(Central Molecular Zone,CMZ)中分子气体的复杂分布。该区域位于银河系中心附近,环绕着银河系的超大质量黑洞,是一个极端而致密的环境。图像由ALMA、欧洲南方天文台(ESO)、日本国立天文台(NAOJ)、美国国家射电天文台(NRAO)以及研究团队 Longmore 等、Minniti 等联合提供。
欧洲南方天文台天文学家 Ashley Barnes 表示,这一地区“是一个极端的地方,肉眼无法看到,但现在以非凡的细节展现出来”。作为 ALMA 中央分子区探索调查(ALMA CMZ Exploration Survey,ACES)的一部分,Barnes 与合作者绘制了横跨中央分子区超过 650 光年的区域,对这一环绕银河系中心黑洞的环境进行了系统观测。
在此次调查中,研究团队探测了数十种分子,从简单的含硅分子到更为复杂的有机分子,构建出目前对该区域冷分子气体最全面的图像。这些冷气体被视为驱动该动荡区域恒星形成的“燃料”。Barnes 指出,这是唯一一个距离地球足够近、能够以如此精细尺度进行研究的银河核区域。

欧洲南方天文台 ALMA 天文学家 Katharina Immer 表示,在设计这项调查时,团队预期会获得高度细节的观测结果,但最终拼接出的图像在复杂性和信息丰富程度上仍超出预期。新的数据集从数十光年尺度的大型气体结构,一直解析到围绕单颗恒星存在的小型气体云,全面揭示了中央分子区的多层次结构。
ACES 项目负责人、利物浦约翰摩尔斯大学天体物理学家 Steve Longmore 指出,中央分子区孕育着银河系中一些已知质量最大的恒星。这些恒星生命周期短暂,迅速消耗燃料,并以强烈的超新星爆炸甚至更为剧烈的爆发现象结束生命。通过 ACES,天文学家希望更好地理解这些剧烈事件如何影响恒星的形成过程,并检验现有恒星形成理论在这种极端环境下是否仍然适用。
Longmore 表示,通过研究中央分子区的恒星诞生过程,研究人员也能进一步认识星系如何生长和演化。他指出,研究团队认为,该区域与早期宇宙中的星系在多方面具有相似特征,当时恒星同样在混乱而极端的环境中形成。
相关研究成果已以一系列论文形式发表于《皇家天文学会月刊》。
