看到銀河系黑洞耀斑的天文學家認為古代外星人也看到了它

2021-01-08 天文在線

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銀河系比我們想像中的要活躍很多。

在大約350萬年前的地球上，人類的遠古祖先開始出現在非洲大陸。與此同時，天空充滿了來自銀河系中心的爆發耀斑的輻射。

圖源：6tuba

一個國際天文學小組發現了那場爆發遺留的證據，爆炸波及周圍20萬光年，並通過銀河系的兩極向太空釋放出一股短暫的能量爆發。雖然人類可能看不到這一耀斑，但如果銀河系其他地方有任何智能生物的話，他們可能有幸一見。

這項基於哈勃太空望遠鏡捕捉到的耀斑餘輝的研究發表在2019年10月6號的《天文物理期刊》（The Astrophysical Journal）上。

圖解：銀河系中心黑洞發出的最大X射線耀斑放大圖 圖源：NASA

北卡羅萊納大學物理學和天文學教授、該項研究的合著者傑拉爾德·塞西爾（Gerald Cecil）博士認為，耀斑是由氣體和破碎的恆星落入銀河系中心超大質量黑洞引起的。

「然後我們便看到了這道耀眼的光，」塞西爾說，「雖然我們無法直接看到位於中心的爆發，但我們看到了它的反射光。」

帕森拉比（Passant Rabie）於2019年10月7日繪製

這項新研究基於2013年對麥哲倫流的新發現。如上圖所示，麥哲倫流是一種延伸到銀河系上方的氣體雲流。來自遙遠類星體或一些巨大的明亮天體的光，在抵達地球前通過了這團氣體雲流。這座「拱橋」的組成部分，能夠移除來自類星體的部分光波，這讓研究小組懷疑有什麼東西在加熱並照亮氣體流。

研究小組設法觀察的是正在逐漸消失的爆發殘餘物，在350萬年前發生爆炸時，這些殘餘物非常明亮。

圖解：這幅複合圖像 （結合來自哈勃望遠鏡和一個射電望遠鏡的數據）顯示能量和物質的噴射正在從武仙座A星系中心拋出。這些噴流幾乎以接近光速的速度射出，展示這些天體的可怕的破壞力。圖源：NASA / Hubble

「大火已經過去了，我們看到的是那些還在發紅的煤塊。」塞西爾說，「或者說是觀察一個熄滅的電燈泡。」

研究人員估計，爆發可能持續了30萬年，不過根據無能量源受熱氣體的數學模型，爆發如今已不再活躍。

「銀河系內的超大質量黑洞總是在閃爍，如果是一顆小行星，而不是塵埃掉入黑洞，黑洞發出的耀斑可能會持續數個小時。」塞西爾教授說。

耀斑活動破壞了銀河系南半球的電離輻射場。

新發現表明，銀河系比我們最初認為的更活躍。過去，銀河系被認為活躍度較低，但根據塞西爾的說法，這項新研究表明，銀河系在數百萬年前的活躍度可能一百萬倍於天文學家過去所認為的。

「其他星系也有這種行為，」塞西爾教授說。「這讓銀河系融入主流。」

考慮到這一事件僅僅發生在數百萬年前——對於一個星系來說，這是微不足道的一段時間，這意味著它可能只是銀河系一生中發生的眾多類似事件之一。

圖源：bizhizu

「如果我們要考慮這些輻射的累積效應，就必須把它們納入當前銀河系的模型中。」 塞西爾教授說，「這尚未被可靠的完成。」

新研究認為銀河系的模型應該更加活躍，包括其中心黑洞的活動，如果它確實是這次爆發的幕後黑手的話。進行這項研究的團隊希望更好地了解耀斑的持續時間，以及它在那段時間是否再次爆發還是一直在逐漸減弱。

圖源：NASA

塞西爾教授指出，這項研究結果的另一方面是這次爆發可能已經被其他銀河系居民觀測到了。他堅信他們是存在的。這次爆發可以作為所有人在銀河系時標上同步的參考點。

圖源：NASA

塞西爾說：「這是一個全星系範圍的事件，因此無論銀河系居民們在星系的什麼地方都能看到它。」

摘要：具有說服力的證據表明，數百萬年前，銀河系中心曾發生過一次高能(10的56到57次方爾格)的賽弗特爆炸。最明顯的跡象是倫琴衛星和費米伽瑪射線空間望遠鏡發現的x射線/γ射線「10千秒差距費米氣泡」。在先前的一篇論文中，我們提出了這種核心活動的另一表現，即由於來自人馬座 A*（銀河系中心的超大質量黑洞）的電離輻射爆發（或耀斑），沿著麥哲倫流的一段的Hα發射線密度提高了。

（Hα發射線是氫的一條紅色發射譜線，波長656.281納米，是天文學家追蹤氣體雲中被電離的氫含量最容易的方法。）為證明這個強大的耀斑事件存在，我們找出了進一步的證據：哈勃太空望遠鏡觀測到的紫外吸收線比率（特別是CIV/CII，Si IV/Si II）表明，一些流向銀河系兩極的雲流被一個能夠產生至少50電子伏電離能的能量源高度電離。我們製作的模型展示了這些雲流是如何被來自與人馬座 A*相關的賽弗特星系核的雙極輻射「電離錐束」所捕獲的。在我們的模型中，這個雙錐體的軸相對南銀極傾斜15度，其張角則為60度。對於如此大的星系距離（D>75千秒差距）下的流束，核心活動是所有觀測到的特徵的合理解釋：Hα發射線和氫電離比例升高（Xe>0.5）、CIV/CII和Si IV/Si II比值增大、高CIV和Si II柱密度。

由星風驅動的「衝擊錐」被排除在外，因為費米氣泡在到達流束之前很長一段時間就被銀冕吸收了動量和能量。含時銀河系電離模型（恆星群、熱日冕氣體、雲暈相互作用）太弱，無法解釋流束的電離。反之，核心耀斑事件的紫外輻射光度接近愛丁頓極限（fE≈0.11），因此含時弗特耀斑模型能夠充分解釋觀測結果，並顯示賽弗特耀斑事件發生在（3.5±1 ）百萬年之前。這個時間估計值與輕子噴流/風模型中解釋x射線/γ射線氣泡所需的動力學時標（約2-8百萬年）一致。

作者：Passant Rabie

FY:光粒

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