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銀河系中心驚現 “宇宙冰雕”,費米氣泡藏巨大冷氫雲

銀河系中心驚現 “宇宙冰雕”,費米氣泡藏巨大冷氫雲

2025-08-11 09:34

  8 月 11 日消息,近日,天文學家在探索銀河系中心的神秘結構 —— 費米氣泡時,有了一項驚人發現:在由高溫等離子體構成的費米氣泡内部,竟然存在着巨大的冷氫雲。這一發現宛如在宇宙的神秘畫卷上添上了濃墨重彩的一筆,不僅為費米氣泡的起源和演化提供了全新線索,還有望改寫我們對銀河系中心超大質量黑洞活動曆史的認知。

  費米氣泡宛如兩個巨大的雙生球體,恰似一個巨大的沙漏,分别從銀河系中心向上和向下延伸。這些氣泡由高溫等離子體組成,已經在銀河系中心噴發了數百萬年之久,如今其從一端到另一端的跨度達到了約 5 萬光年,幾乎占據了銀河系長度的一半。由于它們的獨特性質,這些氣泡隻能通過伽馬射線才能被觀測到,并且還與另一個神秘的 X 射線結構 ——eROSITA 氣泡相互重疊,仿佛在宇宙中編織了一個神秘的謎題。

  此次,科學家們借助美國國家科學基金會位于西弗吉尼亞州的格林班克射電望遠鏡,對費米氣泡展開深入研究時,成功揭開了隐藏在高溫氣泡深處的巨大冷氫雲的神秘面紗。這些冷氫雲大小不一,從約 13 光年到 91 光年不等,每一個都比我們的太陽系大得多,宛如一個個巨大的 “宇宙冰雕”,在高溫的氣泡環境中顯得格外獨特。

  研究團隊推測,這些冷氫雲可能是數百萬年前從銀河系中心噴發出來的更大結構的殘餘。北卡羅來納州立大學物理系副教授、該研究的主要作者榮蒙・博多洛伊在接受《Live Science》雜志采訪時形象地比喻道:“可以将其想象成把冰塊放入沸水中,小冰塊會迅速融化,而大冰塊則會持續更久,盡管它也在逐漸溶解。我們相信這些星雲可能是更大結構的殘餘,目前正受到銀河系星系風的侵蝕。”

  這一發現表明,銀河系中心的超大質量黑洞可能在比之前認為的更近的時間内經曆了一次劇烈的物質噴發。博多洛伊補充說:“從原則上講,這些氣雲本不應該在如此高溫的環境中存活這麼久,但它們卻實實在在地存在着。這就為我們提供了一種‘時鐘’,它們的存活說明銀河系中心的黑洞在數百萬年前才剛剛爆發過。在宇宙的時間尺度上,數百萬年不過是轉瞬即逝的瞬間。”

  事實上,費米氣泡早在 2010 年就被美國宇航局的費米伽馬射線空間望遠鏡所發現。盡管其大小與銀河系相當,但卻隻能通過伽馬射線觀測到。費米氣泡的等離子體溫度極高,超過 100 萬開爾文,科學家們推測,這些氣泡可能是銀河系中心超大質量黑洞在古代一次劇烈噴發的産物。當時,黑洞同時向銀河系平面的上方和下方噴射出兩股強大的物質射流,将附近的物質紛紛卷起并抛向太空,而新發現的冷氫雲很可能就是那次噴發物質的殘餘。博多洛伊指出,這些冷氫雲在被卷入費米氣泡時,其初始規模可能比現在大得多,否則難以在如此高溫的環境中存活至今。這些冷氫雲位于費米氣泡内部,距離銀河系中心約 1.3 萬光年。

  這一發現或許有助于解開費米氣泡的一個重大謎團,因為它極大地限制了費米氣泡的年齡範圍。這一年齡範圍的确定,反過來又暗示着每當大量物質落入我們星系中心的超大質量黑洞時,它可能會經曆劇烈的、間歇性的爆發,而且最近一次爆發的時間比之前認為的更近。不過,我們星系中黑洞爆發的精确時間目前仍是一個未解之謎,等待着科學家們進一步去探索和揭示。

  博多洛伊總結道:“可以肯定的是,像費米氣泡以及最近發現的 eROSITA 氣泡這樣的特征表明,銀河系中心在過去比我們曾經認為的要活躍得多。” 這些神秘的宇宙結構,仿佛是銀河系中心隐藏的密碼,等待着人類去解讀,去揭開銀河系演化的神秘面紗。

消息來源: 朝聞通新聞稿發布平臺
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