【宇宙之謎】科學家發現神秘氣體像子彈一樣從銀河系中心發射出來

天空之城 2020/11/14 檢舉 我要评论

銀河系的中心是一個超大質量黑洞,其質量相當於400萬個太陽,它的名字為人馬座A *,它周圍的環境非常強烈。從這個區域吹出的是核星系風。它在星系平面的上方和下方刻出兩個巨大的伽馬射線氣泡,向太空延伸了5萬光年。這些費米氣泡很複雜,包含著不同氣體和宇宙射線的混合物。

但是天文學家剛剛發現了一些新的東西。在費米氣泡內是由冷分子氣體組成的高速團塊,恒星就是由這些氣體組成的。更妙的是,研究人員不確定星系中心是如何「像子彈一樣」噴出氣體的。自從十年前發現所謂的費米氣泡以來,銀河系中心的風一直爭論的話題。

為了找到稠密、寒冷的分子氣體雲,研究人員利用射電望遠鏡研究了先前確定的氣泡中的氫原子雲,以尋找它們的光譜特徵。果然,他們發現了大量的氣體:兩個雲含有至少380倍和375倍太陽質量的分子氣體,分別以每秒240公里和每秒300公里的速度移動。它似乎與較熱的介質混合在一起,其特徵表明冷分子氣體可能正在被破壞。這很吸引人,因為這種極度寒冷、密度極高的分子氣雲正是恒星形成所需要的。

當你排出大量的物質時,你會失去一些可以用來形成恒星的物質,如果你失去的足夠多,星系就根本無法形成恒星了。因此,能夠看到銀河系失去這種恒星形成氣體的跡象是令人興奮的。

關於費米氣泡,這確實是一個懸而未決的問題。這些氣泡自發現以來就一直是個謎,因為還不清楚是什麼原因造成的。不管它是什麼,它發生在幾百萬年前,有兩種相互矛盾的解釋。

第一種解釋是在人馬座A*周圍的分子氣體雲中爆發恒星形成,它會產生一束II型超新星並產生強大的恒星風。在這個模型中,銀河系中心可以向太空中噴出兩個巨大的氣泡。第二種情況是,在幾百萬年前的某個時候,人馬座A*吞下了一大塊材料。當物質沿著視界的外側流動時,黑洞的主動吸積可以從兩極發射噴流。

我們在其他星系中也觀察到了類似的過程,但它們並沒有提供一個可靠的答案。遙遠的星系通常有更大、更活躍的超大品質黑洞,以及更高的恒星形成速率,因此它們可以製造出更多的物質。但是它們也離我們很遠,所以我們不能真正地看到它們的氣泡。

在過去的5000萬年裡,恒星週期性形成可能部分解釋了被排出的氣體量,但模型表明,這種雲的壽命相當短,而且還不清楚它們在高加速度下,特別是在熱風中能存活多久。

快速移動的冷氣體也有可能通過混合緩慢的冷雲和快速的熱風直接在流出物中形成。這將解決幾個問題,但目前的模擬無法複製整個過程。這是一個棘手的問題,研究小組正在繼續研究,希望對核風中的分子氣體示蹤劑進行有針對性的觀察,以便更詳細地瞭解它們是如何運動的,以及與周圍的熱氣相互作用的。

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