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

▲CMZ的20 km/s分子云中一組細絲結構。紅色和綠色分別代表由SiO和CH3OH所示蹤的細絲結構，其分佈明顯不同於塵埃連續光譜（藍色所示）所示蹤的稠密氣體。（圖／翻攝自上海交通大學官網）

記者葉睿涵／綜合報導

上海交通大學近日在銀河系中心區域，發現一種前所未見的細長絲狀結構，形似「太空龍捲風」，爲天文學界帶來全新認識。這項研究使用阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列（ALMA）觀測，揭示這些絲狀結構在「銀心分子區」（CMZ）中扮演物質循環的重要角色，相關成果已刊登於《天文與天體物理學報》。

綜合科學警報（ScienceAlert）與上海交通大學消息，CMZ是環繞銀河系中心直徑約200至300秒差距的區域，蘊含高達2×10⁷太陽質量的緻密分子氣體，並伴隨強烈湍流與高能爆發現象。

上海交通大學天文系博士後楊楷帶領團隊，透過ALMA對2塊分子云進行高解析度觀測，並在一氧化矽（SiO）與其他8種分子輻射線中，意外發現這些僅0.01秒差距、長而窄的細絲狀結構，其速度結構與現有氣體外流模型不同，且未與塵埃輻射對應，顯示其具有不同的形成機制。

▲CMZ的2個分子云中偵測到多處細絲結構。紫色代表SiO的偵測訊號，紅線代表認證出的細絲結構的骨架。（圖／翻攝自上海交通大學官網）

這些「太空龍捲風」並非靜態存在，而是由強烈激波作用下形成的短暫動力結構。觀測結果顯示，細絲內部存在碰撞激發的甲醇（CH₃OH）脈澤，代表其處於高溫高密度的激波環境。團隊推測，激波將SiO與多種有機分子從塵埃釋放至氣相，形成可快速將物質重新分佈至銀河中心的短命結構。

進一步分析指出，這些細絲與過去在CMZ觀測到的密集氣體絲狀體不同，可能由激波與分子云的交互作用產生，壽命約一萬年。它們受湍流壓力主導，並在消散後將氣態分子重新凍結回塵埃，有助於理解CMZ中矽與有機分子的廣泛分佈來源，提供銀河系中心動力與化學演化的新視角。

研究人員表示，若未來觀測證實這類細絲在CMZ中普遍存在，將有助於解釋該區域的物質再循環機制。團隊計劃結合更全面的巡天觀測與數值模擬，進一步探討「太空龍捲風」的形成機制與分佈特徵，並評估它是不是也存在於其他星系核心之中。