北京時間 8 月 23 日訊息，據國外媒體報道，天文學家在銀河系的旋臂上發現了一個不尋常的“斷裂”結構，跨度達 3000 光年。這可能代表了一種以前未知的星系亞結構型別。

這項新研究的結果發表在近期的《天文學與天體物理學》（Astronomy & Astrophysics）雜誌上。

研究人員在文中描述了“人馬臂的高俯仰角結構”，而這裡的“高俯仰角”，描述的是這個被拉長的星團從銀河系人馬臂突出時的極端角度。這一結構的長度為 3000 光年（不到整個銀河系直徑的 3%），由年輕恆星和孕育恆星的氣體雲組成。

繪製銀河系的各種特徵並不容易，因為我們就生活在其中。正如研究人員在論文中所說，“由於我們用的是一種來自銀盤內部的視角，因此將單個恆星的形成區域與更大的銀河系環境聯絡起來一直十分困難。”

幸運的是，新的工具和技術可以為天文學家提供這方面的幫助。研究人員分析了斯皮策太空望遠鏡收集的資料（該望遠鏡於去年剛剛退役）。斯皮策太空望遠鏡能探測紅外光，這使其可以透過厚厚的氣體和塵埃雲（即星雲），成為觀測新誕生恆星的理想工具。

具體來說，研究團隊分析的資料來自一項名為“銀河遺蹟紅外中層調查”（Galactic Legacy Infrared Mid-Plane Survey Extraordinaire，簡稱 GLIMPSE）的調查；在這項調查中，斯皮策太空望遠鏡掃描了 10 萬多顆“嬰兒”恆星。

研究人員還分析了來自歐洲空間局蓋亞任務的資料，並從中獲得了恆星間距離的精確測量結果。

在此基礎上，他們建立了人馬臂的三維地圖。人馬臂又稱人馬-船底臂，是銀河系一個突出的螺旋臂。

在銀河系中，每一條旋臂都是從銀河系中心向外輻射，由恆星和擴散雲氣結合成長而蜿蜒的星流。這些巨大的結構中常擁有十億顆以上的恆星和數以千計的氣體雲。人馬臂集中了大量的電離氫區、年輕恆星和分子云，是銀河系中最顯著的旋臂之一。

當我們把蓋亞任務和斯皮策太空望遠鏡的資料放到一起，並最終獲得這張詳細的三維地圖時，就可以看到這個區域有相當多的複雜結構，是以前從未見到過的。

天文學家對人馬臂已經進行了大量研究，該結構擁有若干巨大的恆星形成區域，包括歐米茄星雲（M17）、三葉星雲、礁湖星雲和鷹星雲（其內部包含由星際氣體和塵埃組成的“創生之柱”）。在這項新研究中，研究人員試圖繪製出人馬臂部分恆星形成區域的位置和速度。

新探測到的這個結構以近 60 度的俯仰角突出。人馬臂本身以 12 度的俯仰角緊緊地圍繞著銀河系。因此，將碎片描述為高俯仰角結構。追根結底，這個發現提醒人們銀河系中的大尺度結構存在著許多不確定性。如果我們想要理解更大尺度上發生了什麼，就需要審視其中的細節。

現在還不能完全確定這一斷裂結構是如何形成的，但在這片廣闊的空間中，“嬰兒”恆星可能是在同一時間和同一地點誕生的。作為密切相關的“兄弟姐妹”，這些恆星應該也同樣受到了銀河系旋轉所產生的影響 —— 引力和剪下力。因此，改進的恆星模型，無論是在它們彼此之間的距離和它們的速度方面，都需要闡明這個新的天文謎題，併為研究神祕的星系旋臂提供線索。

這個結構只是銀河系的一小部分，但它可以告訴我們關於整個銀河系的一些重要資訊，此前，天文學家也曾在其他螺旋星系中觀察到過奇怪的球體特徵，包括所謂的“毛刺”和“羽毛”，其中一些特徵會從旋臂垂直地突出來。“毛刺”是由大量恆星形成的亮點，而“羽毛”則是塵埃組成的團塊。不過，新研究在銀河系中看到的特徵不屬於這兩種，因此被認為是獨一無二的。

至於在銀河系或宇宙其他地方是否存在其他高俯仰角結構，現在仍沒有明確的答案。這將是未來工作的重點，進一步的研究也將確定該特徵是否可以作為人馬臂一個真正的子結構。