【菜科解读】

　　天文学家发现了可能是银河系中最长的结构：一团不寻常的氢云。

根据研究人员的一份声明，这个长 3,900 多光年、宽约 150 光年的巨大结构距离太阳系大约 55,000 光年。

（以前，银河系中已知最大的气体云被认为是大约 800 光年宽。

）该团队将长云命名为“Maggie”，它是哥伦比亚最长河流马格达莱纳河的简称。

　　天文学家发现了这个云，作为银河系高/氢/重组线调查的一部分。

这项调查依赖于新墨西哥州名为“扬斯基特大型阵列”的无线电天文台收集的数据，寻找银河系主平面之外的物体，主平面是银河系中大多数物质被发现的平坦圆盘。

因为Maggie位于那架飞机的外面，所以这个建筑比平时更容易被发现。

　　“我们还不知道它是如何到达那里的，”德国马克斯·普朗克天文研究所(MPIA)的博士生乔纳斯·赛义德在一份声明中说。

“但是灯丝(气体云)在银河系平面下延伸了大约1600光年。

”“因此，氢的辐射清晰可见，没有任何真正的干扰。

”他补充说。

　　因为气体云是如此孤立，研究人员可以计算出气体在Maggie体内的速度。

他们发现所有的气体都以相同的速度和方向运动，这证实了它确实是一个单一的结构，而不是多个云并排坐着。

　　“在早期对数据的评估中，Maggie已经被认出来了，”合著者胡安·索勒在声明中说，他是MPIA的天文学家，首次发现Maggie。

“但只有目前的研究毫无疑问地证明了它是一个连贯的结构。

”

　　Maggie 不仅比其他气体云大；

它也由一种独特形式的氢组成。

氢有两种形式：原子氢，它只是未键合氢的单个原子；

和分子氢，H2，它由两个键合在一起的氢原子组成。

太空中的大多数氢云由分子氢组成。

然而，Maggie由 92% 的原子氢组成，这使得研究人员对它特别感兴趣。

　　大多数恒星是由分子氢云形成的，这些氢分子的密度足以在重力作用下坍缩。

研究人员怀疑这些分子氢云中的许多过去可能是由原子氢组成的，但研究人员无法解释原子云如何转变为分子云，这是围绕恒星形成的主要谜团之一。

　　大约 8% 的 Maggie 的氢是分子的，并且似乎集中在云中的某些点上。

因此，研究人员怀疑Maggie可能正在变成一个或多个分子气体云。

天文学家重建星系演化史

## 艺术家构想图展示了巨型螺旋星系NGC1365与一个较小伴星系发生碰撞并逐渐并合的过程，这一过程激发了剧烈的恒星形成活动，并导致气体及重元素的重新分布。

天文学家运用一种新型空间考古学技术，通过分析星系气体中的化学特征，重建了NGC1365在漫长宇宙历史中的演化历程。

图片来源：MelissaWeiss／哈佛史密松天体物理中心 通过分析遥远星系的化学指纹，天文学家重建了其长达120亿年的演化历程。

这一新方法有助于揭示星系——包括银河系在内——在宇宙时间尺度上是如何形成的。

由哈佛史密松天体物理中心领衔的一支天文学家团队，首次将星系考古学方法应用于银河系以外的星系，以揭示其演化历史。

该方法通过分析空间中遗留的化学特征，重建星系的形成与演化过程。

这项研究成果发表于《自然天文学》杂志，提出了一种强大的新方法，用于重建遥远星系的演化历史。

该研究还有助于确立一个名为星系考古学的新兴研究领域。

这是我们首次在银河系以外的星系中，以如此精细的程度应用化学考古学方法。

论文第一作者、哈佛大学教授兼天体物理学中心主任丽莎凯利说，我们希望理解自身起源：银河系是如何形成的？我们今天呼吸的氧气又是如何产生的？ 利用化学指纹绘制星系地图 为开展此项研究，研究人员使用了TYPHOON巡天项目的数据，这些数据由拉斯坎帕纳斯天文台的伊雷内杜邦望远镜采集。

他们聚焦于NGC1365——一个从地球视角看呈正面朝向的邻近旋涡星系，这种朝向使其细节更易于观测。

这使得研究团队能够分离并分析其中正在形成新恒星的各个区域。

年轻的炽热恒星发出强烈的紫外光，激发周围气体。

这一过程使氧等元素产生特征性的窄谱线。

通过分析这些光谱模式，科学家能够研究元素在星系中的分布情况。

天文学家长期以来一直知道，星系中心往往含有更高浓度的氧等重元素，而外围区域则较少。

这些分布模式受到多种过程的影响，包括恒星形成和超新星爆发的时间与位置、气体在星系内外的流动，以及与其他星系过去的相互作用。

螺旋星系NGC1365的六幅视图，源自其光谱测光数据立方体，该数据立方体由TYPHOON巡天项目获取。

最左侧为宽带图像，通过平衡B（蓝）、V（可见光）和R（红）波段的连续谱图像，近似呈现人眼所见的星系外观。

其右侧为窄带图像，从TYPHOON数据立方体中提取，中心波长对准电离氢的Hα谱线。

单个HII区清晰可见，这些区域由炽热、高光度的O型与B型恒星提供能量，勾勒出两条宏伟的旋臂结构。

接下来的三幅图像为分别以其他诊断性发射线（氮、硫以及三种诊断线的合成图像）为中心的数据切片。

最后一幅图展示了NGC1365经颜色编码的视向速度场。

致谢：B.Madore，卡内基科学研究所天文台 重建120亿年的星系演化历程 通过追踪NGC1365中氧含量的空间分布变化，并将观测结果与Illustris项目提供的先进数值模拟进行比对，研究团队得以重建该星系数十亿年来的演化历程。

这些模拟涵盖了气体运动、恒星形成、黑洞活动以及化学成分演化等关键物理过程，时间跨度从宇宙早期延续至今。

他们的分析表明，该星系的中心区域形成较早，并迅速富集了氧元素。

相比之下，外围区域则通过数十亿年间与多个矮星系的反复碰撞逐渐演化而成。

外侧的旋臂似乎形成时间较晚，很可能是由这些并合事件带来的气体和恒星逐步构建起来的。

看到我们的模拟结果与另一个星系的数据如此接近，非常令人兴奋，哈佛大学天体物理学家、哈佛史密松天体物理中心的天文学家拉尔斯赫尼格说。

这项研究显示，我们在计算机上模拟的天文学过程正在数十亿年间塑造着像NGC1365这样的星系。

一种理解星系的新工具 总体而言，研究结果表明NGC1365最初是一个相对较小的系统，随后通过多次与较小邻近星系的并合，逐渐演化成一个巨大的旋涡星系。

凯利表示，这项工作展示了星系气体中的化学特征如何揭示其过往历史，从而确立了河外星系考古学作为天文学中一种有价值的新工具。

这项研究很好地展示了理论如何直接助力观测工作。

我认为，这项研究还将影响理论研究者与观测研究者之间的协作方式，因为该项目中理论研究与观测工作各占一半，二者缺一不可。

唯有理论与观测紧密结合，才能得出这些结论。

这对银河系意味着什么 研究NGC1365等与银河系具有相似特征的星系，有助于科学家更深入地理解银河系的起源，并判断其演化历史在宇宙中是否具有代表性或属于特例。

所有旋涡星系都是以相似的方式形成的吗？凯利问道，它们的形成过程是否存在差异？它们现在的氧元素分布在哪里？我们的银河系在哪些方面有所不同，或者是否具有独特之处？这些问题正是我们想要解答的。

BY: Smithsonian FY: AI 如有相关内容侵权，请在作品发布后联系作者删除 转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处

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据新华社