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天文学家发现了银河系有史以来最大的结构之一

大约 138 亿年前,我们的宇宙诞生于一次巨大的爆炸,产生了第一个亚原子粒子和我们所知的物理定律。

大约 370,000 年后,氢形成了,它是恒星的基本组成部分,它在内部融合氢和氦,形成所有较重的元素。 虽然氢仍然是宇宙中最普遍的元素,但在星际介质 (ISM) 中探测单个氢气云可能很困难。

这使得研究恒星形成的早期阶段变得困难,这将为星系和宇宙的演化提供线索。

由天文学家领导的国际团队 马克斯普朗克天文研究所 (MPIA) 最近注意到我们银河系中存在巨大的原子氢气丝。 这种结构称为“劣质煤它距离我们大约 55,000 光年(在银河系的另一边),是我们银河系中观察到的最高结构之一。

(ESA / Gaia / DPAC / T. Müller / J. Syed / MPIA)

上图:银河系的一部分,由欧洲航天局的盖亚卫星(顶部)测量。 正方形表示“Maggie”灯丝的位置和原子氢分布的伪彩色图像(底部),红线表示“Maggie”灯丝。

描述他们发现的研究最近发表在期刊上 天文学和天体物理学,由 Jonas Seid 博士领导。 MPIA 的学生。

维也纳大学的研究人员也加入了他的行列 哈佛-史密森天体物理中心 (CfA) 和 马克斯普朗克射电天文研究所 (MPIFR), 卡尔加里大学, 海德堡大学, 天体物理学和行星科学中心, 这 Argelander-天文研究所以及印度科学研究所和 NASA 的喷气推进实验室 (JPL)。

该研究基于获得的数据 银河系的HI/OH/重组线调查 (THOR),一种基于 Karl G. Jansky 的超大收藏 (VLA) 在新墨西哥州。

该项目使用 VLA 的厘米波无线电天线,研究分子云的形成、原子向氢分子的转化、星系的磁场以及与 ISM 和恒星形成相关的其他问题。

最终目标是确定两种最常见的氢同位素如何汇聚形成致密的云层,然后上升到新的恒星。 同位素包括原子氢 (H),它由一个质子、一个电子和没有中子组成,以及分子氢 (H2) – 或氘 – 由一个质子、一个中子和一个电子组成。

后者只会凝结成相对致密的云,这些云会形成最终出现新恒星的寒冷区域。

原子氢转变为分子氢的过程在很大程度上仍是未知的,这使得这条极长的线索成为一个特别令人兴奋的发现。

已知最大的分子气体云长约 800 光年,而 Magi 长 3,900 光年,宽 130 光年。 正如 Syed 在最近的 MPIA 中解释的那样 新闻稿

“这条细丝的位置促成了这一成功。我们尚不清楚它是如何到达那里的。但这条细丝延伸到银河系平面以下约 1,600 光年。观测还使我们能够确定氢气。这使我们能够证明灯丝长度处的速度几乎没有变化。”

该团队的分析表明,灯丝中的材料平均速度为 54 公里/秒-1,他们主要通过测量银河系圆盘的旋转来确定。 这意味着辐射的波长为 21 厘米(又名“氢气管线”)在宇宙背景下是可见的,使结构易于识别。

“观察结果还使我们能够确定氢气的速度,”THOR 总裁兼研究合著者 Henrik Beuther 说。 “这使我们能够证明沿着灯丝的速度几乎没有区别。”

由此,研究人员得出结论,Maggi 是一个连贯的结构。 这些结果证实了维也纳大学天体物理学家、该论文的合著者胡安·德·索勒 (Juan de Soler) 一年前的观察结果。

当他注意到这条线时,他将其命名为他的家乡哥伦比亚最长的河流:Río Magdalena(英语:Margaret,或“Maggie”)。 虽然在 Soler 之前对 THOR 数据的评估中可能已经确定了 Maggie,但只有当前的研究毫无疑问地证明了它是一个连贯的结构。

根据先前公布的数据,该团队还估计马吉含有 8% 的氢分子质量。

经过仔细检查,研究小组注意到气体沿着灯丝聚集在不同的点,导致他们得出结论,氢气正在这些位置的大云中积聚。 他们还预测,原子气体会在这些环境中逐渐凝结成分子形式。

“然而,许多问题仍未得到解答,”赛义德补充道。 “我们希望额外的数据能够为我们提供有关分子气体分数的更多线索,已经在等待分析。”

幸运的是,几个太空和地面天文台很快就会投入使用,未来将配备望远镜来研究这些细丝。 这些包括 詹姆斯韦伯太空望远镜 (JWST) 和电台民意调查,例如 平方公里阵列 (SKA),这将使我们能够查看宇宙的最早时期(“宇宙黎明”)和我们世界上的第一颗星星。

这篇文章最初发表于 今天的宇宙. 阅读 来源文章.

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