银河系中心的辉煌背后，隐藏着一个由来已久的谜团

斯皮策太空望远镜拍摄的高清银心图片。NASA

斯皮策太空望远镜拍摄的银心中央分子区高清红外图片。NASA

辉煌的银河系中心背后，隐藏着许多谜团。其中之一，是与它的亮度相关的。

银河系中心是银河系最辉煌的部分。但和其它星系相比，银河系中心并不算最出色的。宇宙中存在一些星系，它们的中心区域要比银河系中心明亮上千倍。

星系中心之所以可以如此辉煌，是因为在这些星系中心的中央分子区（Central Molecular Zone），存在一种特殊的气体。星系中心超大质量黑洞周围新生恒星的爆发式诞生，能够使这些气体升温，进而使整个区域变得异常明亮。

虽然银河系中心也有一个超大质量黑洞，也有大量新生恒星诞生所需的气体，但是不知为何，银河系中央分子区的恒星产生率却低于平均值。

为了解开这个谜团，最近，一个以阿塔卡马毫米/亚毫米波望远镜阵列联合天文台和日本国家天文台Daniel Walker为首的国际天文学科研小组对银河系中央分子区进行了一次全面研究，并将结果发表在了《英国皇家天文学会月刊》上。

天文学家利用位于夏威夷莫亚克纳山顶的亚毫米波阵列射电干涉仪，在银心附近中央分子区的一条“尘埃脊”上，定位了一组共13个高质量核心，这些核心都具备演化出恒星的条件。它们的质量和半径，分别在50至2150倍太阳质量，和0.326至0.815光年之间。

连同另外两颗新发现的高质量原恒星在内，科研小组推算出这些区域内的恒星形成率，和银盘中恒星的形成率大致是相同的。但有一点极为不同。

所有这些天体结构都十分年轻，它们都可以为高质量恒星和亚星团的形成提供初始条件。它们和银盘中的同类结构及星云的质量和规模都十分相似，但外部压力却要高出好几个数量级。

通过对中央分子区甲醛和甲基氰分子的谱线进行观测，天文学家获得了与这些气体相关的温度和动量数值，进而推算出它们的外部压力。结果显示这些气体中的环境极为紊乱，而这样的环境对恒星的形成是十分不利的。

这些物质核心中的80%以上，没有表现出孕育有恒星的迹象。科研小组据此推断，在紊乱的环境下，恒星形成所需的物质密度下限会被提高。决定中央分子区恒星形成率的不仅仅是气体和尘埃量，还有气体环境的特点。

了解这一点，对于我们认识银河系乃至其它星系都有重要意义。尤其在我们认识超大质量黑洞、恒星形成和星系演化之间的关系时，更具指导性。

一直以来，天文学家都在试图了解这些天体结构之间的关系。但往往会得出自相矛盾的结论。例如有人认为，在星系的中心区域，恒星的形成受制于星系中心的超大质量黑洞，但有人认为并非如此；有人认为星系的质量和星系中央黑洞的质量有关联，而最近的研究结果又表明，事实上可能并不是这样。

认识到银河系中心为何不如某些星系中心明亮，将有助于揭开这些谜团。

斯皮策太空望远镜拍摄的高清银心红外图片。NASA