螺旋星系NGC 3627(亦称M66)位于狮子座,距离地球约3100万光年。天文学界近期在此星系中记录到了一次前所未有的现象。在“近邻星系高角分辨率物理学”(PHANGS)大型项目框架下工作的研究人员,利用“詹姆斯·韦伯”太空望远镜(JWST)和ALMA射电望远镜获取的数据,在NGC 3627的气体和尘埃介质中发现了一个巨大的空洞。这项发现为塑造星系结构的剧烈动态过程提供了新的线索。
NGC 3627是著名的“狮子座三重星系”的成员之一,该星系群还包括M65和NGC 3628。科学家推测,NGC 3627的不对称形态可能源于其近邻星系的引力相互作用。这个被发现的宇宙空腔,形似一个巨大的气泡,其尺寸令人震惊:长度估计达到20,000光年,相当于银河系直径的约五分之一;然而,它在星系盘平面上的宽度却仅有约650光年。这种巨大的比例失衡暗示着形成该空洞的力量非同寻常。
对JWST数据的分析显示,在这个空洞区域内部仍存在尘埃结构,而ALMA的观测则证实了原子碳的严重匮乏,这有力地支持了该区域物质的极端稀疏性。根据理论模型推测,这个空腔是在星系活跃演化期间,由一颗超大质量恒星爆炸所产生的。
计算结果表明,引发这一事件的原始天体必须拥有约1000万太阳质量,并且以大约每秒300公里的速度运动。研究人员估计,这一现象的年龄不超过2000万年。在浩瀚的宇宙时间尺度上,2000万年只是转瞬即逝的一段极短时间,这表明该事件相对年轻。
科学家们目前正在探讨关于这一异常现象起源的两种主要解释。第一种观点认为,它是一个真正的、由内部爆炸产生的空洞;而第二种观点则倾向于认为,这是某个大质量致密天体(例如黑洞)穿过星系盘留下的痕迹。南京大学讲师、研究团队成员孟克·赵(Menke Zhao)强调,这个大规模的“塌陷”是一项重要的发现。研究此类结构出现的频率,或许能为我们理解星系盘中大质量暗天体的种群分布提供关键。PHANGS项目旨在研究恒星形成的所有阶段,而这次观测正是星系动态整体图景中的重要一环,它生动地展示了局部但强大的脉冲如何决定整个星系的未来发展轨迹。