北京时间10月8日消息，古罗马人和古希腊人仰望星空，他们看到了各种动物的形状，这就是星座的由来。而现在，一组科学家首次让我们看到了银河系中这些星星之间广袤空间中弥漫的星际气体的“图画”。
这些所谓的“蛇”就是气体团，其密度和磁场状况由于湍动的存在处于迅速的变化之中。天文学家们孜孜不倦地尝试拍摄这一现象已有30年之久。
这是澳大利亚紧凑型望远镜阵列，研究人员选中这里开展研究，因为他们认为这是“全世界范围内从事这一工作最好的设备之一”。
对于普通人而言，如果告诉他恒星际空间充斥着极其稀薄并且不断翻滚运动的气体，他们大概会觉得震惊不已，但是这是事实，并且天文学家们孜孜不倦地尝试拍摄这一现象已有30年之久。澳大利亚悉尼大学教授巴杨·伽恩斯勒（Bryan Gaensler）介绍说：“这是人类首次获得这样的图像。”
这些气体的湍动导致宇宙充斥在磁场之中，促进恒星形成，并帮助超新星爆发后产生的超高温向周遭空间扩散。有关这一研究的论文已经发表在近日的《自然》杂志。
伽恩斯勒和他的小组研究了我们银河系内距离地球约1万光年的一处空间区域，位于南天的矩尺座。他们使用澳大利亚的一处射电望远镜天线阵设备——“紧凑型望远镜阵列”对来自银河系内的射电信号进行监测。
当这些信号穿过银河系空间中翻滚的星际气体时，它们的偏振角度将出现细微的变化，这有点像是透过偏振镜片观察。而借助这样的手段，天文学家们首次有机会一睹这些星际气体的运动景象。这一研究将有助于学界进一步了解恒星形成的机制。
小组随后根据所获得的数据进行了计算机模拟并发现这些星际气体正以大约每小时7.08万公里的速度翻腾运动——从宇宙的角度来看，这是非常“缓慢”的。
伽恩斯勒教授说：“我们现在打算对整个银河系中的气体湍动情况进行调查。最终这项研究将告诉我们为何银河系的某些部分要比另外的一些部分温度要高，以及为何恒星会在某些特定的时刻在某些特定的区域形成。”
研究小组测量了这些星际射电信号的偏振情况并进行叠加，结果得到了这幅看上去极其凌乱，用研究人员们的话说就是“像群蛇乱舞”般的图像。这些所谓的“蛇”就是气体团，其密度和磁场状况由于湍动的存在处于迅速的变化之中。（生物谷 Bioon.com）
doi:10.1038/nature10446
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PMID:
Low-Mach-number turbulence in interstellar gas revealed by radio polarization gradients
B. M. Gaensler; M. Haverkorn; B. Burkhart; K. J. Newton–McGee; R. D. Ekers; A. Lazarian; N. M. McClure–Griffiths; T. Robishaw; J. M. Dickey; A. J. Green
The interstellar medium of the Milky Way is multiphase, magnetized and turbulent. Turbulence in the interstellar medium produces a global cascade of random gas motions, spanning scales ranging from 100 parsecs to 1,000 kilometres (ref. 4). Fundamental parameters of interstellar turbulence such as the sonic Mach number (the speed of sound) have been difficult to determine, because observations have lacked the sensitivity and resolution to image the small-scale structure associated with turbulent motion. Observations of linear polarization and Faraday rotation in radio emission from the Milky Way have identified unusual polarized structures that often have no counterparts in the total radiation intensity or at other wavelengths, and whose physical significance has been unclear. Here we report that the gradient of the Stokes vector (Q, U), where Q and U are parameters describing the polarization state of radiation, provides an image of magnetized turbulence in diffuse, ionized gas, manifested as a complex filamentary web of discontinuities in gas density and magnetic field. Through comparison with simulations, we demonstrate that turbulence in the warm, ionized medium has a relatively low sonic Mach number, Ms ≲ 2. The development of statistical tools for the analysis of polarization gradients will allow accurate determinations of the Mach number, Reynolds number and magnetic field strength in interstellar turbulence over a wide range of conditions.
