肉眼加哈伯!惊见怪云向银河系暴跌(多图)
 
旖林
 
2016-3-3
 



史密斯云的轨道。.



在我们银河系外面的巨大氢气云,正在以将近每小时
七十万英里的速度,朝向我们银河系笔直落下。

【人民报消息】最近,外太空发生很多事情,基本都是过去从来不知道的,也就是新发现。天文界利用哈伯太空望远镜(以下简称哈伯)让天文学家有很多新发现。没有先进的仪器,科学家就束手无策了。因为实证科学就是用肉眼和仪器打拼出来的。

哈伯太空望远镜是NASA(美国国家航空暨太空总署)与欧洲太空总署(European Space Agency, ESA)之间的一项国际合作计划。位于马里兰州绿带区的戈达德(Goddard)太空飞行中心,负责管理望远镜。位于马里兰州巴尔的摩市的太空望远镜科学研究所(STScI)主导哈伯的科学运作。位于华盛顿首府的大学天文研究协会帮NASA经营STScI。

最近有一件怪事被科学家用哈伯望远镜发现了。就是在我们银河系外面有巨大的氢气云。这个看不见的云,被科学家起名叫史密斯云(Smith Cloud),它正在以将近每小时七十万英里的速度,向我们银河系笔直落下。

一张合成照片显示出史密斯云在天空中的大小和位置。当使用位于西维吉尼亚州的绿堤电波望远镜(Green Bank Telescope)观看它时,它呈现出假色彩的无线电波长。其背后恒星区域的可见光图像,指出史密斯云位于天鹰座的方向。

报导说,虽然数以百计巨大高速的气体云飕飕掠过我们银河系的边缘,但科学家已经习以为常,因为已经很清楚它们的轨道了。这个史密斯云被发现很独特,哈伯最新的观察认为它是在七千万年前,从星系盘的外部地区被发射出去的。这个气体云是由天文学博士班学生盖尔•史密斯(Gail Smith)在1960年代初期侦测从它的氢气射出的无线电波时所发现的。

现在史密斯云为何以将近每小时七十万英里的速度往回返?还在往回奔的路上表现不友好,碰撞我们银河系。科学家预计在三千万年后,史密斯云猛力撞击银河系,会点燃一阵壮观的星球诞生潮,也许提供的气体足够诞生二百万个太阳。真有这样的事发生,那人还能活吗?

NASA和ESA的一张图展示史密斯云长达一亿年的轨迹,在它沿弧形状路线离开我们银河系,然后再像丢回力棒似的回来。根据哈伯太空望远镜的量测,它来自于七千万年前靠近我们银河系星系盘边缘的区域。史密斯云现在被重力和气体压力拉成彗星形状,循着它的弹道路线,它将在三千万年后掉落回我们银河系星系盘,并且触发一波新星球的诞生。

位于马里兰州巴尔的摩市太空望远镜科学研究所的项目负责人安德鲁•福克斯(Andrew Fox)解释:「史密斯云是星系如何随着时间而变化的一个例子。它正在告诉我们银河系是一个正在冒泡泡、非常活耀的地方,气体能够从星系盘的一处被丢出,然后再回来到另一处。」福克斯说:「我们的银河系正在藉由云一来一回收气体,史密斯云就是一个例子。和以前相比,它会在不同地方诞生星球。哈伯对史密斯云的测量,正帮助我们看见星系盘是如何的活耀。」光告诉我们星系盘如何活耀这个表象并不能说明任何问题。人类想知道的答案是:星系盘为什么如此活跃。

天文学家已经测量出这个彗星形状区域的气体,长度为一万一千光年,横跨(宽)两千五百光年。如果史密斯云能够以可见光被看见,它涵盖于天际的范围,是月球在满月时直径的三十倍。但是,它却是一个不可见光的气体云。它为什么不让人的肉眼看见呢?

报导说,天文学家长期以来认为史密斯云是一个失败的、没有星光的星系,或者是气体从星系之间的太空掉入银河系。如果其中之一被证实为真,那么它的主要组合为氢和氦,而不是恒星所制造出来的较重元素。但如果它来自星系内部,它会含有较多在太阳内部发现的元素。也就是说,几代科学家研究了相当长时间了,还不知道它是个啥东西。

报导说,哈伯的宇宙起源频谱仪能够测量来自遥远背景物体的光,这个光在通​​过史密斯云时受到怎样的影响,以及提供史密斯云化学成分的线索。天文学家追踪史密斯云的起源处,找到我们的银河系星系盘,结合紫外线和无线电波对史密斯云向内掉落速度的观测,以光谱特征为史密斯云的动态提供素材。

研究小组第一次使用哈伯来测量史密斯云的化学成分,以判断它来自何处。他们观测三个​​位于史密斯云后方数十亿光年的活跃星系明亮核心的紫外线,利用宇宙起源频谱仪来测量紫外线如何穿越史密斯云。

福克斯先生解释说:「特别的是,他们在寻找史密斯云里能够吸收紫外线的硫。藉由测量硫,你能够了解,和太阳相比,史密斯云含有多丰富的硫原子。对于有多少较重元素存在于史密斯云,硫是一个很好的量尺。」

天文学家发现,史密斯云有着和银河系外部盘一样丰富的硫,那里离银河系中心约为四万光年(离我们太阳系约为一万五千光年)。这意味着史密斯云含着丰富的恒星物质。如果它是来自星系外的原始氢,或者它是一个失败的、没有恒星的星系残留物,这种情形是不会发生的。也就是说,根据观测,史密斯云看起来不是那种情况,史密斯云应该是先从银河系内被轰出去,而今正被允许回娘家。当然,又回头的原因科学家是不可能知道的。再研究几辈子也不会知道,因为地球之外的事情决不允许地球人知道。

所以,尽管给读者留下了一大堆的疑问和不解,该组的研究还是作为一种成就发表于2016年1月1日的天文物理期刊上。 △(人民报首发)





这张合成照片显示出位于天鹰座的史密斯云(Smith Cloud)
还有月球在天空中的大小和位置。





NASA和ESA的一张图展示史密斯云长达一亿年的轨迹。





天文学家追踪史密斯云的起源处到我们的银河系星系盘,
结合紫外线和无线电波对史密斯云向内掉落速度的观测,
为光谱特征连结到史密斯云的动态,提供铁证。





70亿年前已退出银河系的庞大的云又突然暴跌回来。





向银河系方向发展的巨大气体云是我们的太阳的
数百万倍的质量。 7000万年以前,就已经过去了。
 
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