
就像城市燈光遮蔽了夜空一樣,太陽也阻擋了許多來自我們銀河系鄰域的訊號。我們的恆星及其磁場保護著行星免受宇宙射線和星際風的侵襲——這總體上是一件好事,但如果你想更詳細地研究銀河系,這就有點令人沮喪了。例如,我們無法觀測到氫訊號,而氫訊號正是我們銀河系鄰域中恆星誕生的標誌。直到現在——旅行者號探測器首次觀測到了它。
這些聲響是萊曼α發射,是單電子氫離子改變能階時所產生的現象。萊曼α(Lyα)譜線最常出現在非常遙遠的星系中,也就是非常年輕的星系,通常被認為是銀河系前身的那種星系。 (它們也被用來研究暗物質分佈,但這又是另一個主題了。)
α射線發射被認為是恆星形成(以及其他一些有趣現象)的指標,因為它們會與冷塵埃雲和氣體相互作用並壓縮它們。因此,研究它們對我們銀河系來說很有意義,因為它們可以提供關於銀河系恆星形成率以及其他特徵的資訊。
首次觀測到本地萊曼α譜線是旅行者號探測器的最新壯舉。這些探測器位於太陽系邊緣,並在星際空間的前緣地帶觀測到了一些奇特的現象。
在距離太陽約40天文單位(冥王星的平均距離)處,探測器的光譜儀開始偵測到這些銀河系輻射。正如預測的那樣,這些輻射來自恆星誕生地的大致方向。如果你有興趣的話,這些萊曼α熱點橫跨天蠍座和蛇夫座。法國巴黎天文台和凡爾賽-聖康坦大學的羅西娜·拉勒芒及其同事在本週的《科學》雜誌上發表了他們的研究結果。
那麼這一切的意義何在呢?首先,了解局部萊曼α場可以作為一種宇宙標尺。科學家可以開始將銀河系的恆星形成率和萊曼α譜線與其他星系進行比較,並與宇宙中其他恆星形成區域進行比較。
「就我們銀河係而言,關於恆星、氣體和塵埃的資訊非常豐富。銀河系萊曼α數據可以用來檢驗為遙遠星系開發的複雜輻射傳輸模型,」作者們說。
壞消息來了:科羅拉多大學博爾德分校的物理學家傑弗裡·L·林斯基指出,旅行者號探測器由於電力不足,無法繼續收集這些數據。旅行者2號的光譜儀已經關閉,旅行者1號的光譜儀也無法再掃描天空,因此也可能很快關閉。林斯基在《科學》雜誌的一篇同期文章中指出,雖然還有一些數據需要分析,但任何新的觀測都必須由新的探測器來完成。
這將取決於美國太空總署的「新視野號」探測器,它正在前往冥王星的途中,預計將於 2015 年抵達,它所搭載的光譜儀可以進行一些氫的測量。