天文学家在银河系中发现绵延3900光年的巨大丝状结构

由马克斯-普朗克天文研究所（MPIA）的研究人员领导的一组天文学家发现了银河系中最长的已知结构之一。它绵延约3900光年，几乎完全由原子氢气组成。这个被称为 “Maggie” 的丝状结构可能代表了恒星物质循环中的一个环节。对测量结果的分析表明，这些原子气体在局部汇聚，形成分子氢气。当被压缩在大型云层中时，这就是恒星最终形成的材料。

氢是宇宙中最广泛的物质，也是形成恒星的主要成分。不幸的是，探测单个的氢气云是一项艰巨的任务，这使得对恒星形成的早期阶段的研究具有挑战性。这就是最近由MPIA的天文学家领导的这个国际研究小组发现这个丝状结构令人激动的原因。

MPIA的博士生、周二发表在《天文学与天体物理学》杂志上的论文的第一作者Jonas Syed说：“这个‘灯丝’的位置促成了这次成功。我们还不知道它到底是如何到达那里的。但是这根‘灯丝’在银河系平面下延伸了大约1600光年。因此，来自氢气的辐射，其波长为21厘米，在背景中明显突出，使‘灯丝’可见。”

Henrik Beuther解释说：“这些观测还使我们能够确定氢气的速度。”他是这项研究的共同作者，也是MPIA的THOR（银河系HI/OH/重合线调查）观测项目的负责人，这些数据就是基于此。“这使我们能够表明，沿着灯丝的速度几乎没有差别。”因此，研究人员得出结论，它确实是一个连贯的结构。

它的平均速度主要由银河系盘的旋转决定。Sümeyye Suri说：“有了这些信息和分析数据的新方法，我们成功地确定了灯丝的大小和距离”。她是另一位合著者和前MPIA天文学家，现在维也纳大学工作。“它大约有3900光年长，130光年宽。”在大约55000光年的距离上，它位于银河系的远端。相比之下，最大的已知分子气体云通常“只”绵延大约800光年。

氢在宇宙中以各种状态出现。天文学家发现它以原子和分子的形式存在，其中两个原子被连接在一起。只有分子气体才会凝结成相对紧凑的云层，从而发展出寒冷区域，最终出现新的恒星。但是，从原子氢到分子氢的转变究竟是如何发生的，在很大程度上仍然是未知的。这使得研究这条特别长的“灯丝”的机会更加令人兴奋。

共同作者Juan D. Soler在一年前已经发现了这个天体的第一个线索。他以他的祖国哥伦比亚最长的河流马格达莱纳河（Río Magdalena）为名，将这个丝状结构命名为“Maggie”。“Maggie在早期的数据评估中已经可以被识别。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，”Soler解释说，他最近从MPIA调到罗马的国家天体物理研究所（INAF）。

经过仔细检查，研究小组注意到，气体在沿着“灯丝”的某些点上会聚。他们得出结论，氢气在这些地方积聚，并凝结成大的云团。研究人员还怀疑，那些是原子气体逐渐转变为分子形式的环境。

• 在以前发表的数据中，他们确实发现了Maggie含有质量分数约为8%的分子氢的证据。我们所看到的可能是银河系中的一个区域，那里正在产生新恒星的直接原材料。因此，新的恒星可能在遥远的未来在这里形成。“然而，许多问题仍未得到解答，”Syed指出。“额外的数据，我们希望能给我们提供更多关于分子气体部分的线索，已经在等待分析。”