韦伯的发现解释了绰号为砖块的黑暗银河区域

在佛罗里达大学天文学家亚当·金斯伯格领导的一项研究中，突破性的发现揭示了银河系中心的神秘黑暗区域。由于其不透明性，湍流气体云被戏称为“砖头”，多年来在科学界引发了激烈的争论。

为了破译它的秘密，金斯伯格和他的研究团队，包括佛罗里达大学研究生德斯蒙德·杰夫、萨凡纳·格拉姆兹和阿丽莎·布拉泰克，求助于詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)。他们发表在《天体物理学杂志》上的观察结果具有里程碑意义。这些发现不仅揭示了银河系中心的一个悖论，而且表明迫切需要重新评估有关恒星形成的既定理论。

由于其恒星形成率出乎意料地低，砖块一直是我们星系中最有趣和最深入研究的区域之一。几十年来，它一直挑战着科学家的期望：作为一个充满致密气体的云，它应该已经成熟，适合新恒星的诞生。然而，它的恒星形成率出乎意料地低。

利用 JWST 先进的红外功能，研究人员团队凝视了砖块，发现其中存在大量冻结的一氧化碳 (CO)。它蕴藏的二氧化碳冰量比之前预期的要多得多，这对我们理解恒星形成过程 具有深远的影响。

金斯伯格表示，没有人知道银河中心有多少冰。“我们的观察令人信服地表明，冰在那里非常普遍，以至于未来的每一次观察都必须考虑到这一点，”他说。

恒星通常在气体温度较低时出现，二氧化碳冰的大量存在应该表明砖块中存在恒星形成的繁荣区域。然而，尽管有如此丰富的二氧化碳，金斯伯格和研究团队发现这种结构违背了预期。砖块内部的气体比同类云更温暖。

这些观测结果挑战了我们对银河系中心二氧化碳丰度及其临界气体尘埃比的理解。根据调查结果，这两项指标似乎都低于之前的预期。

“通过 JWST，我们开辟了测量固相(冰)分子的新途径，而以前我们仅限于观察气体，”金斯伯格说。“这种新观点使我们能够更全面地了解分子存在的位置以及它们是如何运输的。”

传统上，对 CO 的观测仅限于气体排放。为了揭示这片巨大云中二氧化碳冰的分布，研究人员需要来自恒星和热气体的强烈背光。他们的发现超越了之前测量的局限性，之前的测量仅限于大约一百颗恒星。新结果涵盖了超过一万颗恒星，为了解星际冰的性质提供了宝贵的见解。

由于今天太阳系中存在的分子在某种程度上很可能是小尘埃颗粒上的冰，这些尘埃颗粒结合在一起形成了行星和彗星，这一发现也标志着理解塑造我们宇宙环境的分子起源的飞跃。

这些只是该团队根据 JWST 对“砖块”观测的一小部分得出的初步发现。展望未来，金斯伯格将目光投向对天体冰进行更广泛的调查。

“例如，我们不知道CO、水、CO 2和复杂分子的相对含量，”金斯伯格说。“通过光谱学，我们可以测量这些，并了解这些云中化学随着时间的推移如何进展。”

随着 JWST 及其先进过滤器的出现，金斯伯格和他的同事们获得了迄今为止最有希望的机会来扩大我们的宇宙探索。