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银河系中央竖起两个“大烟囱” 专门排放X射线!

发布时间:2019-03-27 10:48:05  作者:漫步宇宙  来源:漫步宇宙  阅读:328

      银河系中央是一个非常“暴躁”的所在。除了质量400万倍于太阳的超级黑洞疯狂“进食”并不断向外放射能量,附近的恒星形成过程以及随后发生的爆炸也都在喷射能量。这些能量究竟哪去了?根据一支国际天文学家小组的研究,银河系中央存在两条能量逃逸通道,被形象地称之为“银心烟囱”,高度超过500光年,能量就是从这里逃离银河系中央。
    银河系中央竖起两个“大烟囱” 专门排放X射线!
      第一幅精确的银河系3D地图,由麦考瑞大学和中科院的天文学家利用1339颗“标准”恒星绘制
      在2016年至2018年以及2012年获取的银河系中央图像中,一支国际天文学家小组发现了两个X射线羽流,被他们形象地称之为“银心烟囱”。它们从银河系中央向外延伸,方向一南一北,高度超过500光年,源头距中央的超大质量黑洞大约160光年。加州大学洛杉矶分校的天文学与天体物理学教授马克•莫里斯指出:“我们认为这些烟囱是银河系中央释放的所有能量的排放口。”
      银心烟囱与两个被称之为“费米泡”的巨型结构相连。费米泡是在包裹银河系的气体中雕凿出的“洞穴”,里面充斥着高速粒子。它们跨越银河系中央,在各自的方向延伸2.5万光年。一些天文学家怀疑费米泡是超大质量黑洞大规摸喷发的残余,其他人则认为它们被新生的恒星群吹出。无论哪一种情况,银心烟囱都充当了高速粒子的逃跑通道。
    银河系中央竖起两个“大烟囱” 专门排放X射线!
      艺术概念图,两个大烟囱将高能粒子喷出银河系中央
      银河系中央是一个异常活跃的所在。除了质量相当于400万个太阳的超级黑洞疯狂“进食”并不断向外放射能量,附近的恒星形成过程以及随后发生的爆炸也都在喷射能量。科学家发现的银心烟囱充当了排放口,物质和能量通过它们逃离银河系中央。银河系中央距地球大约2.8万光年。
      所有星系都是巨大的“造星工厂”,但“产量”参差不齐。不同星系的“产量”存在很大差异,甚至同一星系的不同时期也是千差万别。星系的恒星形成速度取决于潜伏在中央的超大质量黑洞的“胃口”,也就是吞噬的物质和能量数量。莫里斯表示:“恒星形成活动决定了一个星系的特征。我们之所以关注‘造星运动’是因为恒星产生的重元素造就了行星和生命。”
    银河系中央竖起两个“大烟囱” 专门排放X射线!
      银河系的两个大烟囱(橙黄色)将超大质量黑洞夹在中间
      为了进一步了解这个能量外流过程,莫里斯和同事将欧洲航天局的XMM-牛顿望远镜(能够探测到宇宙X射线)对准银河系中央。由于超温度气体会放射X射线,对X射线进行观测有助于测绘太空的高能环境。了解能量如何从银河系中央逃逸到外侧有助于科学家揭示某些星系为何存在活跃的造星运动,其它星系则处于休眠状态。
      莫里斯指出:“在极端情况下,这种‘能量喷泉’会触发或者关闭星系的造星之门。”我们的银河系并不属于极端情况。在其它星系,为这种能量喷泉提供动力的中央黑洞的质量是银河系的1000倍。对银河系中央进行观测有助于科学家了解更活跃星系中央的活动。
    银河系中央竖起两个“大烟囱” 专门排放X射线!
      银心烟囱从银河系中央向外延伸,方向一南一北,高度超过500光年
      研究论文主执笔人、马克斯·普朗克外空物理学研究所的加布里埃尔·蓬蒂指出:“星系向外喷射的物质和能量能够随时间推移雕琢和改变星系的外形。在星系以及宇宙其它结构的形成和演化方面,它们扮演了重要角色。幸运的是,银河系为我们提供了一个实验室,让我们对这种现象进行细致研究,以了解物质如何流入我们周围的太空。”
      莫里斯表示:“虽然流出银河系中央的能量有限,但这仍是一个理想的星系中央范例,有助于我们了解其它星系中央的活动。”