67百万光年!一个星系正在“吹泡泡”,天文学家不知道原因

在科学之中,黑洞相当于是无形存在的,而黑洞产生的影响在科学之中是巨大的,甚至是整个太阳系都会受到它的影响。根据科学最新报告显示,天文学家们在67百万光年处,发现了一个奇怪的现象,就是一个星系正在“吹出”巨大的“气泡”,科学家们称它为“核超级泡沫”,类似于“费米气泡”。初步怀疑,它可能是由于银河系中心的超大质量黑洞造成的。

在人类肉眼所能感知的可见光下,银河系就像一个巨大的圆盘,大量尘埃气体以及恒星受引力作用绕着银心缓慢旋转。当把视野扩展到X射线和伽马射线时,我们会发现银河系中心竟向盘面两侧吹出了两个超级气泡,即所谓的费米气泡。

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2010年,天文学家在费米伽玛射线太空望远镜的帮助下,发现了两个巨大的泡泡,释放着大量的高能辐射:

根据美国宇航局钱德拉X射线天文台的数据显示,该区域是位于螺旋星系NGC 3079附近,气泡的出现,实际上是一个巨大的宇宙粒子加速器,在其边缘产生高能粒子的高速粒子而引发的,属于活动星系核的一部分。天文学家们不知道为何发生这种情况,属于未知的,但是可以这样进行描述,就是当黑洞进行“吸收”时,极其强大的等离子射流从它的两极射出,速度接近光速。

费米气泡最初由NASA的费米伽玛射线太空望远镜发现,很快就引起不少天文学家的关注。随后的研究表明,这两个费米气泡的跨度居然高达50000光年(单个直径约25000光年)。要知道,即便是银河系盘面本身,直径也才大约10万光年。

△ 费米气泡是两个由热气团和宇宙射线组成的巨大球体,它们高高地耸立在银河系上下,覆盖的区域大致与银河系一样大。这两个巨大的太空气泡可能是由银河系中心物质的强烈外流所推动的。| 图片来源:NASA Goddard

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神秘的费米气泡是怎么炼成的呢?说白了,就是银河系吹出来的。一种主流的观点认为,费米气泡的形成与银河系中心超大质量黑洞在吞噬尘埃气体云时产生的爆发有关。

最近,位于南极洲的冰立方发现了10个来自泡泡的超高能量中微子,这使得一些天体物理学家推测,或许那里正在发生着一些疯狂的亚原子相互作用。他们最终得出的结论是:这些所谓的费米气泡比我们想象的还要神秘。

这样我们就可以想象到,在银河系的上空就会形成巨大“空洞”,离子射流在外围形成“环”,就成为了我们所说的“气泡”模式,在银河系中,费米气泡的距离大约位于为50000光年处。而这个NGC 3079的气泡略小 ,是位于4900光年处,还有个位于3600光年,这真的就是黑洞在“吹气泡”,连续性的出现,并且还相隔一段距离。

有意思的是,在宇宙中吹气泡并非银河系的专属爱好。比如,6700万光年外的一个棒旋星系NGC 3079也吹出了类似的超级气泡。

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要形成巨大的热气体球并非易事。首先,这需要大量能量,一个典型的星系很难产生这种能将热气体传送到25000光年之外的能量。费米气泡均匀地在银河系中心上下延伸,这种独特的方位和朝向有力地说明了它们很可能与银河系中心的超大质量黑洞SgrA*有关。

根据密歇根大学的研究小组称,当气泡扩散到星际介质的周围气体中时,它们会产生冲击波,从而产生缠结的磁场。这些震动磁场周围会发生颗粒弹跳,相当于是气泡在进行运动之中,当它们进行加速的时候,这种加速效果可能导致粒子比大型强子对撞机的能力高100倍。如果发生这种情况,它可能是另一种神秘现象的来源

相较于银河系的费米气泡,NGC 3079吹出的超级气泡似乎要年轻得多,其中一个的直径约4900光年,另一个的直径则只有3600光年。这为天文学家研究这类超级气泡的演化提供了一个很好的机会。

一种可能是,在数百万年之前,SgrA*在“大吃一顿”之后开始消化不良,而落向黑洞的物质的温度升高,在电和磁力的作用下扭转出了一段复杂的舞蹈,使它们在落入黑洞之前,可以逃脱有去无回的边界——事件视界的魔爪。这些物质充满了令人难以置信的能量,乘着被加速到接近光速的粒子喷流,从星系中心向外疾驰而去。当它们逃到安全的地方时,这些粒子开始扩散并且变薄,但直到今天,它们仍能维持着有活力的能量状态。

  • 宇宙射线。

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还有一种可能性是,曾有一颗离SgrA*过于靠近的恒星被撕成了碎片,于是在一个剧烈的过程中一次性地释放出了所有的引力能,导致了这些气泡的形成。

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