摆脱太阳污染,旅行者号首次瞥见银河系的恒星形成

长途旅行者的又一项壮举

正如城市灯光刺破夜空一样,太阳也遮蔽了我们银河系邻近区域的大部分信号。我们的恒星及其磁场保护着行星免受宇宙射线和星际风的侵袭——这总的来说是件好事,但如果你想更详细地研究银河系,那会有点令人沮丧。例如,我们看不到我们附近恒星诞生的氢信号。直到现在——旅行者号探测器首次看到了它。

这里提到的“阵痛”是莱曼阿尔法发射,当单电子氢离子改变其能量状态时发生的现象。莱曼阿尔法(Lyα)谱线最常出现在非常遥远的星系中,这意味着非常年轻的星系,它们通常被认为是类似银河系的星系的先驱。(它们也用于研究暗物质分布,但这又是另一个话题。)

阿尔法发射被认为是恒星形成(以及其他一些有趣的现象)的指标,因为它们会与冷尘埃云和气体相互作用并压缩它们。因此,研究我们自己的星系中的这些发射会很有用,因为它们可以提供关于银河系恒星形成速率和其他特征的信息。

当地莱曼阿尔法谱线的首次观测就是旅行者号的最新壮举。这些探测器正处于太阳系的边缘,并且它们已经观察到了星际空间边界的一些奇特现象。

在大约40 AU(冥王星的平均距离)处——探测器的光谱仪开始注意到这些银河发射。而且它们正像预测的那样,来自恒星托儿所的大致方向。对于好奇的你们来说,Lyα热点分布在天蝎座和蛇夫座。法国居伊扬古尔的巴黎天文台和凡尔赛-圣康坦大学的Rosine Lallement及其同事在本周的《Science》杂志上描述了他们的发现。

那么,这一切的意义是什么呢?了解本地莱曼阿尔法场可以作为一种宇宙标尺。科学家们可以开始比较银河系的恒星形成速率和莱曼阿尔法谱线与其他星系,并与其他宇宙中的恒星形成区域进行比较。

“就我们的星系而言,有大量的关于恒星、气体和尘埃的信息。银河系的莱曼阿尔法数据可用于测试为遥远星系开发的复杂辐射传输模型,”作者们说道。

现在说坏消息:旅行者号无法收集更多数据,因为它们正在耗尽电力,科罗拉多大学博尔德分校的物理学家Jeffrey L. Linsky指出。旅行者2号的光谱仪已经关闭,旅行者1号的光谱仪也无法再扫描天空,所以它很可能很快也会关闭。还有一些数据有待分析,但任何新的观测都必须由新的探测器完成,Linsky在《Science》杂志上的一篇伴随文章中指出。

这取决于NASA的新视野号探测器,它正飞往冥王星,预计2015年抵达,并且配备了能够进行这些氢测量的光谱仪。

 

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丽贝卡·博伊尔是一位屡获殊荣的自由撰稿人,她撰写关于天文学、人畜共患病以及介于两者之间的各种主题的文章。她是《大西洋月刊》的特约撰稿人,她的作品经常出现在《大众科学》、《新科学家》、《FiveThirtyEight》、《连线》以及许多其他面向成人和儿童的出版物上。丽贝卡在科罗拉多州长大,离太空更近一英里,现在住在圣路易斯,靠近大陆两条最强大的河流的交汇处。

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