中新網(wǎng)北京2月25日電 (記者 孫自法 鄭瑩瑩)對(duì)于浩瀚銀河系來說，地球人類所在的太陽(yáng)系只是一個(gè)微不足道的存在。銀河系中心是什么樣子？一直以來，公眾特別好奇，科學(xué)家們則持續(xù)關(guān)注。

　　覆蓋超650光年長(zhǎng)度約3個(gè)滿月并排

　　中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)2月25日向媒體通報(bào)，天文學(xué)家最近通過位于智利的阿塔卡馬大型毫米/亞毫米波陣列(ALMA)，獲取到迄今最大跨度的ALMA圖像，這幅震撼人心的全新天文圖像，首次以前所未有的精細(xì)程度揭示了銀河系中心區(qū)域復(fù)雜的星際氣體絲狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。

　　這一史上最大規(guī)模ALMA圖像到底有多大？據(jù)ACES(ALMA中央分子區(qū)探索巡天)國(guó)際合作項(xiàng)目介紹，此次圖像所覆蓋的區(qū)域尺度超過650光年，包含大量致密的氣體和塵埃云，環(huán)繞著位于銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞。

　　這也是ALMA首次對(duì)如此大范圍的天空區(qū)域進(jìn)行系統(tǒng)掃描，通過拼接大量獨(dú)立觀測(cè)數(shù)據(jù)獲得的馬賽克圖像，構(gòu)成天文圖像在天空投影上的長(zhǎng)度，相當(dāng)于3個(gè)滿月并排。

　　ACES項(xiàng)目科學(xué)家表示，獲得該天文圖像的高質(zhì)量數(shù)據(jù)集，將使天文學(xué)家能夠深入研究銀河系中心的、位于超大質(zhì)量黑洞附近最極端環(huán)境下的恒星生命歷程。

　　更清晰地認(rèn)識(shí)星系形成與演化過程

　　在歐洲南方天文臺(tái)(ESO)天文學(xué)家、此次圖像數(shù)據(jù)獲取團(tuán)隊(duì)成員阿什利·巴恩斯(Ashley Barnes)看來，銀河系中心是一個(gè)充滿極端條件、肉眼無法觀測(cè)的區(qū)域，如今卻以前所未有的細(xì)節(jié)呈現(xiàn)在天文學(xué)家眼前。ACES項(xiàng)目觀測(cè)為提供了銀河系所謂中央分子區(qū)(CMZ)中冷分子氣體的獨(dú)特視角，這些氣體正是恒星形成的原始物質(zhì)。這也是首次對(duì)銀河系整個(gè)中央分子區(qū)冷氣體進(jìn)行如此精細(xì)的系統(tǒng)探測(cè)。

　　他指出，這是距離地球最近、唯一能夠以如此高分辨率研究的星系核區(qū)。此次獲得的ALMA圖像數(shù)據(jù)集，以前所未有的方式揭示了銀河系中央分子區(qū)的結(jié)構(gòu)特征，從尺度達(dá)數(shù)十光年的氣體結(jié)構(gòu)，一直到環(huán)繞單顆恒星的小尺度氣體云。

　　ACES項(xiàng)目重點(diǎn)研究的是冷分子氣體，通過巡天深入解析銀河系中央分子區(qū)區(qū)域復(fù)雜的化學(xué)組成，探測(cè)到數(shù)十種不同的分子，從一氧化硅等簡(jiǎn)單分子，到甲醇、丙酮、乙醇等更為復(fù)雜的有機(jī)分子。

　　冷分子氣體沿著絲狀結(jié)構(gòu)流動(dòng)，并匯聚到致密物質(zhì)團(tuán)塊中，為恒星的誕生提供物質(zhì)基礎(chǔ)。在類似太陽(yáng)系的銀河系外圍區(qū)域，這一過程已相對(duì)清楚，但在銀河系中心區(qū)域，其物理過程則更為極端。

　　ACES項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、英國(guó)利物浦約翰摩爾斯大學(xué)天體物理學(xué)教授史蒂夫·朗莫爾(Steve Longmore)表示，中央分子區(qū)孕育了銀河系中已知質(zhì)量最大的恒星群體，其中許多恒星演化迅速、壽命短暫，最終以強(qiáng)烈的超新星爆發(fā)，甚至是極超新星級(jí)別的爆炸結(jié)束生命。通過 ACES項(xiàng)目研究，天文學(xué)家希望深入理解這些極端現(xiàn)象如何影響恒星的形成過程，并檢驗(yàn)現(xiàn)有恒星形成理論在極端環(huán)境下是否仍然適用。

　　通過研究銀河系中央分子區(qū)中的恒星形成，天文學(xué)家也能更清晰地認(rèn)識(shí)星系的形成與演化過程。史蒂夫·朗莫爾認(rèn)為，該區(qū)域在許多方面與早期宇宙中的星系相似，那些星系中的恒星同樣誕生于高度混亂且極端的環(huán)境之中。

　　中國(guó)天馬望遠(yuǎn)鏡等將發(fā)揮關(guān)鍵作用

　　作為ACES項(xiàng)目數(shù)據(jù)處理工作組的核心成員之一，中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)呂行研究員牽頭負(fù)責(zé)項(xiàng)目中一篇數(shù)據(jù)發(fā)布論文，發(fā)布了ACES項(xiàng)目觀測(cè)中的兩個(gè)中帶寬譜線窗口數(shù)據(jù)，包括6種代表性分子譜線的圖像。

　　該論文分析了連續(xù)譜及十余種分子譜線圖像的形態(tài)相似性、若干種同位素分子和同分異構(gòu)體分子之間的譜線強(qiáng)度比等問題，發(fā)現(xiàn)了中央分子區(qū)內(nèi)Sgr B2分子云內(nèi)一氧化硫分子的異常強(qiáng)發(fā)射、HC15N分子作為中央分子區(qū)中稠密氣體分子的可信探針的潛力、HN13C和H13CN的譜線強(qiáng)度比作為中央分子區(qū)中分子氣體溫度計(jì)的可能性等。

　　ACES項(xiàng)目的相關(guān)研究成果，已形成并在天文學(xué)期刊發(fā)表5篇論文。中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)多位科研人員和研究生也通過不同工作組參與到ACES項(xiàng)目中。

　　“我們正在并行開展 K波段觀測(cè)項(xiàng)目，針對(duì)關(guān)鍵分子譜線進(jìn)行觀測(cè)，以約束ACES覆蓋區(qū)域內(nèi)氣體的溫度。上海天文臺(tái)的天馬65米射電望遠(yuǎn)鏡及其新建的7波束 K波段接收機(jī)，將在這一研究中發(fā)揮關(guān)鍵作用。”呂行說。(完)