大約138億年前，我們的宇宙在一次巨大的爆炸中誕生，由此產生了第一批亞原子粒子和我們所知的物理定律。大約37萬年後，氫形成了，這是恆星的組成部分，恆星在其內部融合氫和氦進而創造出所有較重的元素。
雖然氫仍是宇宙中最普遍的元素，但在星際介質(ISM)中檢測單個的氫氣雲可能非常困難。
這使得研究恆星形成的早期階段變得很困難，這將提供有關星系和宇宙進化的線索。由馬克斯-普朗克天文研究所(MPIA)的天文學家領導的一個國際小組最近注意到我們銀河系中的一個巨大的原子氫氣絲。這個結構被命名為Maggie，位於約55000光年之外（在銀河系的另一邊），這是我們銀河系中迄今為止觀察到的最長的結構之一。
相關研究報告已發表在《Astonomy & Astrophysics》上。據悉，這項研究由MPIA的博士生Jonas Syed領導。與他一起工作的還有來自維也納大學、哈佛-史密森天體物理學中心(CfA)、馬克斯-普朗克射電天文研究所(MPIFR)、卡爾加里大學、海德堡大學、天體物理學和行星科學中心、阿吉蘭德天文學研究所、印度科學研究所和美國宇航局噴氣推進實驗(JPL)的研究人員。
這項研究基於HI/OH/Recombination line survey of the Milky Way(THOR)獲得的數據展開。THOR是一個依靠新墨西哥州卡爾-G-揚斯基甚大天線陣(VLA)的觀測計劃。這個項目利用VLA的厘米波無線電天線研究分子云的形成、原子氫向分子氫的轉化、星系的磁場及其他與ISM和恆星形成有關的問題。
最終目的是確定兩種最常見的氫同位素是如何匯聚到一起並形成密集的雲層，從而形成新的恆星。這些同位素包括原子氫（H）–由一個質子、一個電子和沒有中子組成–以及分子氫（H2），由兩個氫原子通過共價鍵連接在一起組成。只有後者凝結成相對緊湊的雲，進而將發展出結霜的區域並最終出現新的恆星。
原子氫如何過渡到分子氫的過程在很大程度上仍是未知的，這使得這個超長的絲狀物成為一個特別令人興奮的發現。已知最大的分子氣體雲的長度通常為800光年左右，然而Maggie的長度卻有3900光年，寬度為130光年。正如Syed在MPIA最近的一份新聞稿中說的那樣：“這個絲狀物的位置促成了這一成功。我們還不知道它到底是如何到達那裡的。但這個絲狀物在銀河系平面下延伸了約1600光年。觀測還使我們能夠確定氫氣的速度。這使我們能夠表明，沿着燈絲的速度幾乎沒有差別。”
研究小組的分析表明，絲狀物中的物質的平均速度為54Km/s-1，他們主要通過測量其跟銀河系盤的旋轉來確定。這意味着波長為21厘米的輻射（又稱“氫線”）在宇宙背景下是可見的從而使該結構清晰可辨。“觀測還使我們能夠確定氫氣的速度，”THOR的負責人和該研究的共同作者Henrik Beuther說道，“這使我們能夠表明，沿着燈絲的速度幾乎沒有差別。”
由此，研究人員得出結論，Maggie是一個連貫的結構。這些發現證實了維也納大學的天體物理學家、該論文的共同作者Juan D. Soler一年前的觀察。當他觀察到這根絲狀物時，他以他的家鄉哥倫比亞最長的河流命名：Río Magdalena（英譯：Margaret或 Maggie）。雖然在Soler早期對THOR數據的評估中，Maggie是可以識別的，但只有目前的研究毫無疑問地證明了它是一個連貫的結構。
根據以前發表的數據，研究小組還估計，按質量分數計算，Maggie含有8%的分子氫。經過仔細檢查，研究小組注意到，氣體在沿着絲狀物的不同位置匯聚，這使他們得出結論，氫氣在這些位置積聚成大型雲團。他們進一步推測，原子氣體在這些環境中會逐漸凝結成分子形式。
“然而許多問題仍未得到解答，”Syed補充道，“我們希望能給我們提供更多關於分子氣體部分的線索的更多數據已經在等待分析了。”幸運的是，幾個天基和地基觀測站將很快投入使用，這些望遠鏡將在未來被配備來研究這些絲狀物。這些包括詹姆斯-韋伯太空望遠鏡和像平方公里陣列這樣的無線電勘測，這將使我們得以看到宇宙最早期的時期和我們宇宙中的第一批恆星。