就像拆开一组宇宙的俄罗斯套娃一样,天文学家们凝视着银河系的中心,发现了一个微型螺旋星系,它正优雅地围绕着一颗大恒星旋转。
这颗恒星距离地球约26000光年,位于密集而布满灰尘的银河系中心附近,质量约为太阳的32倍,位于一个巨大的旋转气体圆盘中,被称为“原恒星圆盘”(圆盘本身的宽度约为4000个天文单位,也就是地球与太阳距离的4000倍)。
这样的圆盘在宇宙中广泛存在,作为恒星燃料,它能帮助年轻的恒星在数百万年的时间里成长为又大又亮的太阳。
但天文学家以前从未见过这样的现象:一个微型星系,正带着潜在威胁靠近我们的银河系中心。
这种迷你螺旋是如何形成的,还有更多类似的结构吗?
根据5月30日发表在《自然天文学》杂志上的一项新研究,答案可能就在一个神秘的物体中,它的质量大约是太阳的三倍,就潜伏在螺旋盘的轨道外。
通过智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列望远镜(ALMA)进行的高清观测,研究人员发现,该圆盘似乎并没有以一种自然螺旋形状的方式移动。
上图:吸积盘和侵入物体的历史示意图。从左下角开始的三个图是数值模拟的快照,显示了飞掠事件发生时的系统,4000年后,以及事件发生后8000年。右上方的图像是由ALMA观测捕捉到的,显示了带有螺旋的圆盘和围绕它的两个物体,与事件发生1.2万年后的系统相对应。
相反,这个圆盘似乎是由于与另一个天体——可能是在它附近仍可见的神秘的三倍太阳大小的天体碰撞产生的。
为了验证这一假设,研究小组计算了这个神秘物体的十几种可能的轨道进行了模拟,看看这些轨道中是否有任何一个可以使该物体足够接近原恒星盘,从而使其旋转。
他们发现,如果这个物体沿着一条特定的路径移动,它可能在大约1.2万年前掠过圆盘,扰乱了尘埃,刚好形成了今天看到的生动的螺旋形。
“分析计算、数值模拟和ALMA观测之间的完美匹配提供了强有力的证据,表明圆盘中的螺旋臂是入侵天体飞过的遗迹。”该研究的合著者、中国科学院上海天文台的副研究员卢星在一份声明中说。
除了提供了银河系中心原恒星盘的第一张直接图像外,这项研究还表明,外部物体可以将恒星盘鞭挞成通常只有在星系规模上才能看到的螺旋形状。
研究人员说,因为银河系中心的恒星密度是我们银河系颈部的数百万倍,所以像这样的险些相撞的事件在银河系中心很可能经常发生。
这意味着我们星系的中心可能充满了微型螺旋,只等着被人们发现。科学家们可能在很长很长一段时间内都无法到达这个“宇宙套娃”的中心。
(科幻世界 独家编译)
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