從銀河系中心向外吹來的快速風(fēng)可能產(chǎn)生了在我們銀河系中心周圍發(fā)現(xiàn)的發(fā)射伽馬射線的大“費(fèi)米氣泡”。研究人員使用 X 射線望遠(yuǎn)鏡的模擬和測量來支持這一想法。模擬預(yù)測的風(fēng)與在其他星系中觀察到的外流相似，這表明直到最近，我們自己的星系中可能也存在類似的風(fēng)。
東京都立大學(xué)的一位科學(xué)家表明，我們銀河系中心周圍的大型伽馬射線發(fā)射氣泡是由快速向外吹的風(fēng)和相關(guān)的“反向沖擊”產(chǎn)生的。數(shù)值模擬成功地再現(xiàn)了 X 射線望遠(yuǎn)鏡觀察到的溫度分布。在其他星系中也觀察到了這種外流。這一發(fā)現(xiàn)表明，直到最近，類似的風(fēng)可能一直在我們自己的銀河系中吹過。
宇宙中充滿了尚待解釋的大質(zhì)量天體。其中之一是“費(fèi)米氣泡”，之所以這樣稱呼是因為費(fèi)米伽馬射線太空望遠(yuǎn)鏡于 2010 年首次發(fā)現(xiàn)了它們。這些氣泡是巨大的伽馬射線發(fā)射區(qū)域，在我們銀河系中心的兩側(cè)延伸大約50,000光年，如圖所示，像氣球一樣從銀河系平面突出。盡管它們的規(guī)模令人驚嘆，但它們形成的機(jī)制仍有待破譯。
現(xiàn)在，東京都立大學(xué)的 Yutaka Fujita 教授提出了理論證據(jù)，證明這些物體是如何形成的。自發(fā)現(xiàn)以來，人們提出了許多關(guān)于費(fèi)米氣泡形成的假說，包括中心超大質(zhì)量黑洞的爆炸活動、來自黑洞的風(fēng)以及穩(wěn)定的恒星形成活動。區(qū)分這些情景是一項具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，但朱雀衛(wèi)星最先進(jìn)的 X 射線觀測的可用性使我們有機(jī)會將測量結(jié)果與我們對各種情景的預(yù)期進(jìn)行比較。
藤田教授的模擬考慮了從黑洞快速流出的風(fēng)向銀河系中心周圍的氣體注入必要的能量。與測量的剖面圖相比，他們發(fā)現(xiàn)費(fèi)米氣泡很有可能是由快速流出的風(fēng)產(chǎn)生的，這些風(fēng)以每秒 1000 公里的速度吹過 1000 萬年。這些不是我們在地球上體驗到的風(fēng)，而是高速傳播并在太空中傳播的高電荷粒子流。這些風(fēng)向外傳播并與周圍的“光暈氣體”相互作用，引起“反向沖擊”，從而產(chǎn)生特征溫度峰值。費(fèi)米氣泡對應(yīng)于該反向激波前沿內(nèi)部的體積。重要的，
作者指出，模擬預(yù)測的風(fēng)與在其他星系中觀察到的外流相似。對應(yīng)關(guān)系表明，直到最近，在我們自己的銀河系中才出現(xiàn)了在宇宙其他地方看到的同樣類型的大量外流。
這項工作得到 JSPS KAKENHI 補(bǔ)助金(補(bǔ)助金編號 20H00181、22H00158 和 22H01268)的支持。
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