最大的「氣泡」有多大?美科學家發現「銀河系氣泡」,長5萬光年

2020-12-16 騰訊網

銀河系是一個直徑達16萬光年左右的龐大星系，擁有著1000~4000億顆恆星，我們所在的太陽系就身處其中，「不識廬山真面目，只緣身在此山中」，我們要了解銀河系的形狀並不容易，不過天文學家們仍然通過對銀河系這片區域中的物質和能量分布掃描而大致了解了銀河系的形狀，認為它是一個有著多條旋臂的棒旋星系。如下圖：

不僅如此，天文學家們還發現了它在其他方面的一些特徵，比如天文學家們早就在銀河系盤面的上下方發現了兩個對稱分布的巨大的費米氣泡，近日，來自美國威斯康辛大學麥迪遜分校、威斯康辛大學白水分校和安布裡-裡德爾航空大學的研究小組，利用威斯康辛州的阿爾法氫測繪項目中的映射器望遠鏡，認真研究了這兩個長達5光年的巨大氣泡。並與哈勃望遠鏡新進行的紫外吸收測量相同的位置測量了其中氫和氮發出的光，首次測量了可見光光譜中的費米氣泡。

費米氣泡是從星系盤面中心位置發出的兩個巨大高能氣體流出，表現為由高能宇宙射線和氫離子組成並且跨度可達到數萬光年的巨型「氣泡」，其源頭被認為是銀河系中心黑洞的吸積盤，當星系中的物質落向黑洞時會開始旋轉，就像浴缸中的水流旋轉流走的樣子。由炙熱氣體和塵埃組成的漩渦會產生很強的磁場，向外噴射由高能輻射和高能宇宙射線粒子組成的噴流，從而產生類似的「氣泡」結構。

而銀河系盤面兩端的費米氣泡大約開始於600萬年前，當時銀河系中心的黑洞的確發生過一次劇烈的物質吸積，在這一過程中產生了高能噴流以及紫外輻射，把銀河系外圍的麥哲倫帶中的電子從原子中剝離才出現了「費米氣泡」。

但如上的說法還都是猜測，費米氣泡的具體成因至今仍不明朗，也有科學家認為它是暗物質存在的信號。該氣泡向銀河系上下兩端各延伸了約2.5萬光年，總長度可達5萬光年，接近銀河系盤面跨度的1/3左右。

美國威斯康星大學麥迪遜分校天文學研究生達內什·克裡希納拉奧稱：我們將發射和吸收的這兩種測量結果結合起來，發現這些微弱但高能的氣體物質正以每小時數百萬公裡的速度從銀河系中心向外飛馳，這一現象也說明了這兩個巨型氣泡的產生很可能與銀河系中心黑洞有關。

參考資料：

《新浪科技官方》5月29日文章《「費米氣泡」可能源自600萬年前黑洞噴流》

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