为什么人们难识银心真面目

如果你熟悉夏夜的星空，会发现在人马座方向的那段“银河”格外宽阔、明亮。那里就是银河系的核球，我们银河系的“心脏”就深埋在这片银白色的辉光里面。天文学家一直都很好奇：银河系的中心，会是一个怎样的神秘所在？

不同波段拍摄的银河系中心区域图像

其实，“银河”的辉光都来自银河系中遥远的恒星，虽然人眼所见的是重叠在一起的模糊一团，但利用大型光学望远镜是可以将它们在图像上分解开来的。那么是不是只要我们有足够大的望远镜，就可以看透“银河”呢？不幸的是，广袤的星际空间里，除了恒星之外，还有气体和尘埃散布其中。尤其是尘埃，它们会遮蔽途经的星光。星际尘埃极其稀薄，即便是形成尘埃云块的地方，每立方米也只有几个到几百个颗粒。这样的密度比地球上最好的实验条件下得到的真空还要稀薄。但是，从太阳系到银河系的中心大约有2.6万光年，在这么遥远的路途上，尘埃颗粒的遮光效应不断累积，结果就相当可观了。我们可以看到，沿着“银河”，形成了一条边缘模糊却贯穿始终的暗带，这就是尘埃吸收带。尘埃带在银心的方向尤为浓重，估计在尘埃吸收最强烈的方向，星光甚至可能被减弱几十个星等。可见，要探测银心，简直是“迷雾重重”！

银河系中心的多波段合成图像

于是，天文学家将目光转向波长更长的近红外波段。因为波长越长，尘埃的遮光效应就越弱，或者说光线的穿透能力就越强。在能见度不好的天气里，红色的交通灯更容易在远处被看见，就是这个道理。不过，红外天文观测也存在许多困难。首先是我们地球上的大气（尤其是其中的水汽）对红外线有很强的吸收。仅仅是在几个特定的波长范围内（天文学中称为红外观测“窗口”），红外线才有一定的穿透能力，而在其他范围则会全部被吸收。因此，许多用于红外观测的望远镜不得不送到远离地球大气的空间轨道上。这对望远镜的大小和许多观测技术的应用都会有很大的限制。其次，在红外波段有更多的来自环境的干扰。比如，常温下的物体自身都会发出红外辐射，望远镜本身就是一个红外辐射源，这一定会干扰其对天文目标的观测。因此，需要用非常有效的制冷技术把望远镜本身的温度降下来。目前工作的空间红外天文望远镜，都要背一个比自身大得多的装满了液氦制冷剂的“包袱”，就是这个原因。另外，就探测器的技术而言，红外设备无论在探测的灵敏度和分辨本领上都还远远不及可见光的探测水平。

如此看来，想要揭开银心的神秘面纱，还当真不容易。（邵正义）