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銀河中心驚現「太空龍捲風」細絲狂舞1萬年 科學家揭神秘結構

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銀河中心驚現「太空龍捲風」細絲狂舞1萬年 科學家揭神秘結構
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銀河中心驚現「太空龍捲風」細絲狂舞1萬年 科學家揭神秘結構

2025年04月17日 13:00 最後更新:15:49

上海交通大學近日在銀河系中心區域,揭示銀河系中心存在一種前所未見、壽命僅萬年的細長絲狀結構,外型宛如「太空龍捲風」。

用全球最大望遠鏡偵測

《科學警報》(ScienceAlert)及上海交通大學消息指出,研究團隊利用位於智利的阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列(ALMA),對銀河系中心的「銀心分子區」(Central Molecular Zone, CMZ)兩塊分子雲進行高解析度觀測,意外發現這些極細的絲狀結構。

有劇烈湍流與高能爆發現象

CMZ為直徑約200至300秒差距的區域,蘊含高達2×10⁷倍太陽質量的致密分子氣體,並存在劇烈湍流與高能爆發現象。

銀河系中央分子帶20 km/s分子雲中的一組細絲結構。紅色和綠色分別代表由SiO和CH3OH所示蹤的細絲結構,其分布明顯不同於塵埃連續譜(藍色所示)所示蹤的稠密氣體。上海交通大學官網圖片

銀河系中央分子帶20 km/s分子雲中的一組細絲結構。紅色和綠色分別代表由SiO和CH3OH所示蹤的細絲結構,其分布明顯不同於塵埃連續譜(藍色所示)所示蹤的稠密氣體。上海交通大學官網圖片

可能源自不同機制

本次研究由上海交通大學天文系博士後楊楷領銜。他指出,透過觀測一氧化矽(SiO)與其他8種分子發射線,團隊在該區域偵測到長而窄、僅約0.01秒差距的絲狀結構,其運動特徵與現有氣體外流模型顯著不同,且未與塵埃輻射對應,顯示其可能源自不同機制。

銀河系中央分子帶的兩個分子雲中探測到的多處細絲結構。紫色代表SiO的探測信號,紅線代表認證出的細絲結構的骨架。上海交通大學官網圖片

銀河系中央分子帶的兩個分子雲中探測到的多處細絲結構。紫色代表SiO的探測信號,紅線代表認證出的細絲結構的骨架。上海交通大學官網圖片

屬短暫存在動力現象

這些「太空龍捲風」並非穩定靜態結構,而是短暫存在的動力現象。觀測資料顯示,細絲內部存在碰撞激發的甲醇(CH₃OH)脈澤,顯示其形成於高溫高密度的激波環境。研究推測,激波可將SiO與多種有機分子從塵埃釋放至氣相,使其快速參與銀心區域的物質流動。

ScienceAlert 網站圖片

ScienceAlert 網站圖片

估計壽命約為1萬年

進一步分析認為,這些絲狀體與過去在CMZ中觀測到的密集氣體絲體有所區別,可能是激波與分子雲交互作用下的產物,並由湍流壓力主導。研究估計其壽命約為1萬年,結構消散後,氣體分子將重新凝結至塵埃中,進一步影響該區域的化學組成演化。

天文學界或首次捕捉到罕見天體事件,一顆巨大恆星分裂再相撞,引發雙重爆炸並煉出黃金等重元素。

先紅後藍的異常訊號

根據科普網站《LiveScience》報道,這宗代號為 AT2025ulz 的事件,於2025年8月18日首先被LIGO及Virgo探測器偵測到重力波訊號。數小時後,地面望遠鏡觀測到快速衰減的紅光,符合「千新星」特徵,顯示現場正在鍛造金、鉑等重元素。

 
 
 
 
 
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然而,該光源並未如預期般消失,反而再次增亮,光譜更轉向藍色波段,呈現典型「超新星」行為,形成先紅後藍的矛盾觀測結果。

爆中爆模型浮現

研究團隊推測,一顆高速自轉的巨大恆星在核心坍縮時,可能因不穩定而裂成兩顆質量較小的中子星,並在數小時內再度碰撞。這種「爆中爆」的混合機制,或可同時解釋紅光與藍光交錯出現的現象。

中子星質量挑戰理論

更令人關注的是,重力波數據顯示,合併的兩顆中子星中,至少有一顆質量極低,99% 機率低於太陽質量,直接挑戰現有中子星質量下限理論。若屬實,將顛覆現行恆星演化模型。

天文學家首次觀測到疑似恆星分裂後再碰撞的雙重爆炸現象,或同時煉成黃金,並挑戰既有中子星理論。圖片來源:加州理工學院 IPAC 紅外處理與分析中心

天文學家首次觀測到疑似恆星分裂後再碰撞的雙重爆炸現象,或同時煉成黃金,並挑戰既有中子星理論。圖片來源:加州理工學院 IPAC 紅外處理與分析中心

尚待更多驗證

研究人員強調,仍需排除兩宗無關天象巧合重疊的可能性。未來或可透過魯賓天文台 (Vera C. Rubin Observatory)及羅曼太空望遠鏡 (Nancy Grace Roman Space Telescope)捕捉更多類似事件,以確認「超級千新星」是否真實存在。

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