銀河系核心處的恆星誕生數量少於已知星系平均值
在宇宙空間中分佈的各大星系，就像是不同形狀、不同大小的宇宙島，它們中的每一個運行系統都包含了塵埃、氣體、恆星系，以及神秘的暗物質。眾所周知，地球、太陽系和銀河系之間存在被包含和包含的關係，而我們所在的銀河系與宇宙中的其他宇宙島相比，不僅是人類對其賦予了更特殊的角色，就連星系本身也呈現出了一些不同於其他星系的特徵。
超大型陣列無線電圖像下的銀河系中心，中央分子區湍流環境抑制恆星形成。
比如，在銀河系的CMZ（核心中央分子區）中，存在著一直難以直接探測到的熱氣體。這便是為什麼我們的星系所散發出的亮度，僅僅是某些星系的幾千分之一。相信大家對銀河系中心的超大質量黑洞人馬座A*並不陌生，而這些熱氣體的形成，正和圍繞在該超大質量黑洞（SMBH）周圍的恆星形成過程有關。
隨著人類觀測技術的進步，我們瞭解到超大質量黑洞的存在幾乎是所有較大質量星系的共有特徵。而在這些黑洞的周圍，同時還存在著可供大量恆星形成的氣體和塵埃等物質。然而，根據我們目前的探測數據來看，銀河系核心中央分子區內恆星的誕生數量，明顯低於已知星系恆星誕生數量的平均值，科學家們長時間以來都為此而感到疑惑。
SOFIA成功捕獲銀河系核心的清晰影像
終於，紅外下的銀河系核心圖像被清晰捕獲，而圖像中的“拱門星團”包含了銀河系範圍內恆星最密集的區域，而其中光度達到太陽100萬倍以上的“五重星團”，也在圖像中呈現了出來。並且，銀河系中心與這兩個星團之間的距離，都是在大約100光年左右。
SOFIA捕獲的清晰圖像，將幫助我們揭開該區域內超大質量恆星的形成過程。
該數據的獲取主要得益於擁有超強紅外探測功能的SOFIA，它可不是一個普通的天文觀測工具，更被稱為目前世界上最大的機載望遠鏡。雖然，在銀河系的核心區域中，的確存在著很多我們人類尚未了解的奧秘，而大家目前最關注的問題之一，便是該區域中恆星的形成過程。
圖的左右兩部分分別為拱門星團和五重星團，後者以最先發現的五顆恆星命名。
雖然，銀河系核心（中央分子區）內所擁有的塵埃和氣體量級，明顯比其他星系更多。但在此處誕生的超大質量恆星卻很少，只達到了預估數量的十分之一左右。由於我們的地球本就在銀河系中，再加上地球和岩心之間本就有灰塵和氣體的存在，這導致觀測的難度進一步加大，我們很難弄清這一現象的本質原因到底是什麼。
在此之前，由於可見光被銀河系核心區域存在的塵埃雲和瓦斯等物質阻擋，導致我們無法進一步研究這個誕生恆星的源頭區域。而SOFIA則可以直接跳過地球的大氣層，我們不需要藉助太空望遠鏡來觀測銀河系的核心區域。簡而言之，SOFIA能夠觀測到銀河系中心的溫暖物質，不像其他望遠鏡那樣無法捕獲到紅外光波長。
恆星如何在銀河系的核心區域中誕生
之前我們一直很疑惑，一些質量超大的恆星，為什麼總是在一個比較狹小的區域裡密集誕生。而在星系內更廣闊的周圍空間中，卻很少會形成此類質量較大的恆星。而SOFIA所捕獲的這些整體圖像和細節圖，則為我們研究這一特殊現象提供了重要線索。
並且，我們還可以通過銀河系中心區域恆星的誕生過程，更好的理解其他距離更遙遠的星系中的相關信息。毋庸置疑，通過SOFIA獲取的銀河系核心紅外圖像，成為了迄今為止我們從未見過的銀河系中心圖像。它就像是一副拼圖中缺失已久的關鍵部分，因為它的出現，讓我們與這副完整拼圖之間的距離更近了。
銀河系核心的偽彩色紅外圖像，該區域中恆星的形成速率與銀河系盤相差不大。
SOFIA呈現出的細節圖中，較為詳細的揭示了五重星團附近的整體結構，更表明了該區域中可能已有一部分恆星誕生。而在拱門星團附近發現的那些溫暖物質，則很可能是下一批恆星形成的重要預示。當然，完全掌握銀河系中心區域的恆星形成過程，我們還需要藉助望遠鏡的更多觀測。
事實上，銀河系的核心，很可能本就是星系範圍內最極端的特殊區域。所以，我們還需要收集那些尚未發現的關鍵信息，比如，銀河系核心存在的複雜磁場。雖然其磁場強度並不大，但其中所分佈的密集分子云、強大重力井、湍流，乃至高溫環境，都可能會影響星系中心處的恆星形成過程。
圖示信息為實時數據下的銀河系3D磁場，存在區域性的增強和減弱特徵。
銀河系核心處的恆星形成速率與哪些因素有關
或許不少人並不瞭解，在一些早前的研究中就已經證實，我們銀河系核心位置恆星的形成速率，並不比銀河系盤中更快（幾乎相等）。雖然，銀河系核心處會受到更大外部壓力，而銀河系盤中的區域所受到的壓力則相對很小。但是，由於核心處的溫度很高、且存在湍流，所以，那裡的恆星形成存在被環境抑制的現實情況。
截至目前，對於銀河系核心處恆星形成速率極低的問題，我們還需要更多進一步的觀察數據。但我們可以確定的是：該區域中能形成多少恆星，並不只是取決於那裡含有多少可供恆星形成的塵埃和氣體，因為它們誕生的環境本就擁有特別複雜的性質。而核心處的超大質量黑洞，恆星的形成速率，以及銀河系本身的演化，它們之間存在著密不可分的關係。
而且，科學家們已花費了數十年的時間來研究銀河系的核心區域，目的就是為了確認這個特殊區域中的恆星形成速率到底和哪些因素有關。而我們對星系中恆星的形成方式和原因有了足夠了解，便有利於揭開恆星、恆星所在星系在整個宇宙史中的完整演化過程，乃至我們能對地球、太陽系和銀河系的未來預知多少。
恆星形成速率低並不是銀河系核心存在的唯一難題
事實上，銀河系核心區域所包含的可形成恆星物質，佔據了整個星系的80%左右，也就是說這個區域按道理應該產生的恆星數量是很龐大的。但從科學家們的長時間觀測數據來看，銀河系核心區域的恆星形成速率，實際上呈現出了減緩的趨勢。並且，銀河系核心區域實際誕生的恆星數量，僅大約為理論模型預測數量值的十分之一。
雖然，銀河系每年新增的質量大約為1.2倍太陽質量，但這其中由恆星誕生所提供的部分卻僅為0.1倍太陽質量。而且，銀河系的核心不僅存在恆星誕生率反常的問題。與此同時，位於銀河系中心的超大質量黑洞人馬座A*，也是該區域難解的神秘存在體。
相對更為安靜的人馬座A*，會在吞噬質時發出大約比平時高400倍的高能輻射。
在超大質量黑洞人馬座A*的周圍，圍繞著一圈直徑大約為10光年的“材料環”。雖然黑洞的增長與其周圍存在的這個“材料環”密切相關，但至今我們也沒弄清這個環是何時、以及如何出現在人馬座A*身邊的。而且，即便人馬座A*在很多時候都比較安靜，但它也會逐漸吞噬這些物質，而這個環結構也可能會在之後的時間裡徹底消失。
正如宇宙中的所有其他存在體一樣，不管是銀河系和位於銀河系中的所有物體，還是銀河系之外的其他宇宙構成部分。它們的存在都不是一層不變，而是隨著時間的遞進而開始生命週期中新的演化階段。而我們人類能夠做的就是用自己的智慧，奮力追趕上它們的變化，並從中得到重要啟示，然後獲取到所有我們需要的關鍵信息。
閱讀更多 悟空科學 的文章
