臺北市立天文科學教育館

在銀河系中心附近有一個暗星雲，其中的冰使這片星雲為何沒有形成恆星的謎團變得更加複雜。韋伯太空望遠鏡在銀河系中心附近一個綽號為「磚」（The Brick）的巨大分子氣體雲中檢測到了大量的一氧化碳冰，其名字為G0.253+0.016，位於中央分子區，是一個巨大的星雲匯聚區域，總質量是太陽的6,000萬倍。在這些雲團中有許多正忙於形成恆星，但為什麼「磚」卻尚未真正開始形成恆星仍是一個謎。一個可能的解釋是，它是年輕的雲團，因此還沒有機會形成恆星；另一個可能的解釋是其內部氣體太湍流，或被磁場支撐起來，因此無法塌陷，氣體的塌陷通常會導致恆星的形成。

圖說：中央分子區的影像。圖片來源：NASA/Chandra/HST/ESA/STScI/Q. D. Wang/Spitzer/Churchwell et al.

現在，韋伯進一步地加深了這個謎團，它在此雲團中發現了一噸的一氧化碳冰。先前曾在銀河系中心檢測到一氧化碳冰凝結在塵埃顆粒上，但在星際介質中一般很難檢測到，因此，沒有人真正知道銀河系中心的星雲中有多少冰。這就是為什麼當韋伯的近紅外線相機（NIRCam）檢測到如此多的冰時天文學家感到如此驚訝的原因，研究人員表示此觀測結果表示冰在那裡非常普遍，以至於未來的每一次觀測都必須將其考慮在內。

恆星的形成需要在非常冷的條件下才能開始，分子氣體的溫度會降至絕對零度以上。儘管此處冰含量豐富，但韋伯測得其溫度與其他分子雲相比卻出奇地溫暖。因此研究團隊計畫下一步將利用韋伯來發現此星雲和銀河系中心附近的其他星雲中是否還存在哪些其他冰，例如我們還不知道一氧化碳、水和二氧化碳以及複雜分子的相對含量，但透過光譜學，我們就可以測量並了解這些雲中化學成分隨著時間的推移是如何發生變化。

圖說：圖中右側區域是氫氣在大質量恆星的能量作用下發光的熱電漿，而G0.253+0.016則是炙熱電漿被遮蔽的黑暗區域，沿著其邊緣發出的光更藍，這種藍色的外觀是由於一氧化碳冰阻擋了紅光，只讓藍光通過造成的結果。圖片來源：Adam Ginsburg

研究銀河系中心可能會對宇宙學產生影響，銀河系中心的恆星形成條件一般被認為是早期宇宙恆星形成條件最接近的鏡子，一些理論也表明超大質量黑洞是由極大質量的分子雲重力塌縮而成。然而，這個理論存在一個難題，即是什麼阻止了塌縮的分子雲分裂並形成大量的恆星而非一個黑洞，或許能在像G0.253+0.016這樣不透明的星雲中找到線索。相關研究成果發表於《The Astrophysical Journal》期刊上。（編譯／趙瑞青）

資料來源：SPACE.com