IT之家 8 月 11 日消息，近日，天文學(xué)家在研究銀河系中心的神秘結構 —— 費米氣泡時(shí)，意外發(fā)現了令人震驚的現象：在這些高溫等離子體構成的氣泡內部，竟然存在著(zhù)巨大的冷氫云。這一發(fā)現不僅為費米氣泡的起源和演化提供了新的線(xiàn)索，還可能改寫(xiě)我們對銀河系中心超大質(zhì)量黑洞活動(dòng)歷史的理解。

　　

 

　　費米氣泡是兩個(gè)巨大的雙生球體，它們像一個(gè)巨大的沙漏一樣，分別從銀河系中心向上和向下延伸。這些氣泡由高溫等離子體構成，已經(jīng)在銀河系中心噴發(fā)了數百萬(wàn)年，如今其從一端到另一端的跨度達到了約 5 萬(wàn)光年，幾乎相當于銀河系長(cháng)度的一半。這些氣泡只能通過(guò)伽馬射線(xiàn)觀(guān)測到，并且與另一個(gè)神秘的 X 射線(xiàn)結構 ——eROSITA 氣泡相互重疊。

　　此次，科學(xué)家們利用美國國家科學(xué)基金會(huì )位于西弗吉尼亞州的格林班克射電望遠鏡對費米氣泡進(jìn)行研究時(shí)，發(fā)現了這些隱藏在高溫氣泡深處的巨大冷氫云。這些氣云的大小從約 13 光年到 91 光年不等，每一個(gè)都比我們的太陽(yáng)系大得多。

　　研究團隊認為，這些冷氫云可能是數百萬(wàn)年前從銀河系中心噴發(fā)出來(lái)的更大結構的殘余。北卡羅來(lái)納州立大學(xué)物理系副教授、該研究的主要作者榮蒙?博多洛伊(Rongmon Bordoloi)在接受《Live Science》雜志采訪(fǎng)時(shí)表示：“可以將其想象成將冰塊放入沸水中：小冰塊會(huì )迅速融化，但大冰塊會(huì )持續更久 —— 盡管它也在逐漸溶解。我們相信這些星云可能是更大結構的殘余，目前正被銀河系的星系風(fēng)侵蝕。”

　　這一發(fā)現表明，銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞可能在比之前認為的更近的時(shí)間內經(jīng)歷了一次劇烈的物質(zhì)噴發(fā)。博多洛伊補充道：“從原則上講，這些氣云本不應該在如此高溫的環(huán)境中存活這么久，但它們確實(shí)存在。這為我們提供了一種‘時(shí)鐘’：它們的存活表明銀河系中心的黑洞在數百萬(wàn)年前才剛剛爆發(fā)。在宇宙時(shí)間尺度上，這不過(guò)是眨眼之間。”

　　

 

　　此前，費米氣泡于 2010 年被美國宇航局的費米伽馬射線(xiàn)空間望遠鏡發(fā)現。盡管其大小與銀河系相當，但只能通過(guò)伽馬射線(xiàn)觀(guān)測到。費米氣泡的等離子體溫度極高，超過(guò) 100 萬(wàn)開(kāi)爾文(IT之家注：約 82 萬(wàn)攝氏度)?？茖W(xué)家們推測，這些氣泡可能是銀河系中心超大質(zhì)量黑洞在古代一次劇烈噴發(fā)的結果。當時(shí)，黑洞同時(shí)向銀河系平面的上方和下方噴射出兩股物質(zhì)射流，將附近的物質(zhì)卷起并拋向太空。

　　新發(fā)現的冷氫云可能就是那次噴發(fā)物質(zhì)的殘余。博多洛伊指出，這些冷氫云在被卷入費米氣泡時(shí)，其初始規?？赡鼙痊F在大得多，否則無(wú)法在如此高溫的環(huán)境中存活至今。這些冷氫云位于費米氣泡內部，距離銀河系中心約 1.3 萬(wàn)光年。

　　這一發(fā)現可能有助于解開(kāi)費米氣泡的一個(gè)重大謎團，因為它極大地限制了費米氣泡的年齡范圍。這一年齡反過(guò)來(lái)又暗示，每當大量物質(zhì)落入我們星系中心的超大質(zhì)量黑洞時(shí)，它可能會(huì )經(jīng)歷劇烈的、間歇性的爆發(fā)，而且最近一次爆發(fā)的時(shí)間比之前認為的更近。然而，我們星系中黑洞爆發(fā)的精確時(shí)間仍是一個(gè)未解之謎。

　　博多洛伊總結道：“可以肯定的是，像費米氣泡以及最近發(fā)現的 eROSITA 氣泡這樣的特征表明，銀河系中心在過(guò)去比我們曾經(jīng)認為的要活躍得多。”