银河系最近的爆发揭示
研究人员在银河系中心发现，在更大的过热气体云（或费米气泡）深处嵌入了冷气体云。 这一发现挑战了目前的费米气泡形成模型，并揭示了这些气泡比以前估计的要年轻得多。 “费米气泡是巨大的热气体结构，延伸到银河系盘的上方和下方，从星系中心向每个方向延伸约 25,000 光年——跨越总高度50,000 光年，“北卡罗来纳州立大学物理学副教授、该研究的通讯作者 Rongmon Bordoloi 说。 “费米气泡是一个相对较新的发现——它们于 2010 年首次被'看到'伽马射线的望远镜发现——关于它是如何发生的有不同的理论，但我们确实知道这是一个极其突然和猛烈的事件，就像火山喷发一样，但规模很大。” Bordoloi 和研究团队使用了美国。 美国国家科学基金会格林班克望远镜 （NSF GBT） 用于观察费米气泡并获得有关内部气体成分及其移动速度的高分辨率数据。 这些测量的灵敏度是以前射电望远镜对费米气泡的调查的两倍，使他们能够观察到气泡内更精细的细节。 费米气泡内的大部分气体约为 100 万开尔文。 然而，研究团队也发现了一些东西令人惊讶的是：密集的中性氢气云，每团都有几千个太阳质量，点缀在银河系中心上方 12,000 光年的气泡内。 “相对于费米气泡的其余部分，这些中性氢云是冷的，”太空望远镜科学研究所的 ESA-AURA 天文学家、该论文的合著者安德鲁·福克斯说。 “它们的温度约为 10,000 开尔文，比周围环境至少低 100 倍。 查找这些费米气泡中的云就像在火山中寻找冰块一样。 它们的存在令人惊讶，因为核流出的高温（超过 100 万开尔文）、高速环境应该会迅速破坏任何较冷的气体。 “在费米气泡等极端环境中冷气体与热流出气体相互作用的计算机模型表明，冷云应该在几百万年内被迅速摧毁，这个时间尺度与独立的费米气泡年龄的估计，“Bordoloi 说。 “如果费米气泡有 1000 万年或更久的历史，那么云根本不可能存在。 “使这一发现更加引人注目的是它与哈勃太空望远镜 （HST） 的紫外线观测的协同作用，”Bordoloi 说。 “这些云位于之前用 HST 观察到的视线上，HST 检测到温度从 100 万到 100,000 开尔文不等的高度电离多相气体——这是你期望看到的冷气体是否蒸发的情况。 该团队还能够计算出气体移动的速度，这进一步证实了年龄。 “这些气体以每小时 100 万英里的速度移动，这也标志着费米气泡是最近的发展，”Bordoloi 说。 “当恐龙在地球上漫游时，这些云并不在这里。 在宇宙的时间尺度上，一百万年是一眨眼的功夫。 “我们相信这些冷云是从银河系的中心，被形成费米气泡的非常热的风吹高，“格林班克天文台的天文学家、该论文的合著者杰伊·洛克曼说。 “就像除非有云来跟踪它，否则你看不到地球上风的运动一样，我们也看不到来自银河系的热风，但可以检测到它携带的冷云的无线电发射。” 这一发现挑战了目前对冷云如何在极端高能中幸存下来的理解环境，对流出如何与周围环境相互作用施加了强有力的经验约束。 这些发现为模拟星系反馈和演化提供了重要的基准，重塑了我们对能量和物质如何在星系中循环的看法。 这项工作出现在 Astrophysical Journal Lettersand 上，并得到了美国国家科学基金会的支持，资助号为 AST-2206853。