韋伯觀測到銀河系中央區域的神祕暗星雲

eric955168

作者 台北天文館∣發布日期 2023年12月10日 0：00

銀河系中心附近有個暗星雲，冰使「這片星雲為何沒有形成恆星」的謎團更複雜。

韋伯太空望遠鏡在銀河系中心附近綽號「磚」（The Brick）的巨大分子氣體雲檢測到大量一氧化碳冰，名稱為G0.253+0.016，位於中央分子區，是個巨大星雲匯聚區域，總質量是太陽6千萬倍。這些雲團有許多忙於形成恆星，但為什麼「磚」尚未開始形成恆星仍是個謎。可能解釋是年輕雲團，還沒有機會形成恆星；另一個解釋是內部氣體太湍流，或被磁場支撐，因此無法塌陷，氣體塌陷通常會形成恆星。

▲中央分子區影像。（Source：NASA／Chandra／HST／ESA／STScI／Q. D. Wang／Spitzer／Churchwell et al.）

韋伯發現加深謎團，雲團內有1噸一氧化碳冰。以前銀河系中心曾檢測到一氧化碳冰凝結於塵埃顆粒，但星際介質一般很難檢測到冰，故沒有人真正知道銀河系中心星雲有多少冰。這就是為什麼當韋伯近紅外線相機（NIRCam）檢測到這麼多冰時，天文學家如此驚訝，研究員表示，觀測結果表示冰非常普遍，以至於未來每次觀測都必須考慮到這點。

恆星形成需在非常冷條件下才能開始，分子氣體溫度會降至絕對0度以上。儘管含冰量豐富，但韋伯測得溫度與其他分子雲相比卻出奇溫暖。團隊計劃下一步利用韋伯發現星雲和銀河系中心附近其他星雲是否還有冰，如還不知道一氧化碳、水和二氧化碳及複雜分子的相對含量，但透過光譜學，就能測量並了解星雲化學成分隨著時間推移如何發生變化。

▲右側區域是氫氣在大質量恆星能量作用下發光的熱電漿，G0.253+0.016則是炙熱電漿遮蔽的黑暗區域，沿著邊緣發光更藍，藍色外觀是因一氧化碳冰擋住紅光，只有藍光能通過。（Source：Adam Ginsburg）

研究銀河系中心可能會對宇宙學產生影響，銀河系中心恆星形成條件一般認為是早期宇宙恆星形成條件最接近的鏡子，一些理論也表明超大質量黑洞是由極大質量的分子雲重力塌縮而成。然這理論有個難題，即是什麼阻止塌縮分子雲分裂並形成大量恆星，而非黑洞。或許能在G0.253+0.016這類不透明星雲找到線索。成果發表於《TheAstrophysical Journal》期刊。