利用平流層紅外線天文台得到至今為止銀河系最完整的巨型絲狀骨架地圖


由美國太空總署與德國航空太空中心共同合作的平流層紅外線天文台(Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy,簡稱 SOFIA)繪製了最詳細的銀河骨骼(bone)的磁場圖,這是至今為止最詳細的磁場圖。在這項新研究中,天文學家繪製編號G47的磁場圖,這是銀河系內一塊巨大的絲狀骨骼,它長約200光年、濶約5光年。平流層紅外線天文台是由退役的波音747系列機搭載一台口徑2.7米的反射望遠鏡,在高度約一萬二千米的大氣平流層中飛行,進行遠紅外線、次毫米波段的觀測。

在銀河系中發現了十幾個像這樣密集且長的細絲,天文學家將它們稱之為骨骼。螺旋星系中大多數恆星都在星系的旋臂內形成,而建立這些星系的骨架(skeleton)即為銀河系骨骼,它的長絲勾勒出旋臂最密集的部分。天文學家認為骨骼中的磁場應該與骨骼對齊,但平流層紅外線天文台的研究顯示通常情況並非如此,該磁場不僅不遵循星系臂的螺旋形狀,通常也不垂直於骨骼。

平流層紅外線天文台對這些骨骼的磁場方向進行多次獨立測量,並提供磁場在這些巨大的絲狀雲中的重要見解。研究團隊表示磁場可以潛在地決定恆星在星際雲氣中形成的速度、引導氣流、塑造骨骼,並影響最緻密氣體袋的數量和大小,而這些氣體最終將坍塌形成恆星。透過繪製磁場方向圖,研究人員將得以估計磁場與重力的相對重要性,量化磁場對恆星形成過程的影響程度。天文學家確定當磁場足夠強大時,便可以防止許多區域的氣體因重力坍縮而形成恆星。

G47骨骼中的磁場很複雜,經常改變方向。然而,它們在最密集區域呈現垂直於骨骼的趨勢。這意味著來自密度較低區域的平行場,正在將物質輸送到密度較高的區域,這些磁場通過的區域阻礙了新恆星的誕生,在恆星形成率中將發揮著關鍵作用。

【圖:歐洲太空總署;文:節錄自台北市立天文科學教育館網頁】

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