研究表明费米气泡起源于黑洞“大胃王”
4月13日报道美国趣味科学网站3月16日报道，我们银河系中的超大质量黑洞& ldquo脾气真的很差& rdquo。新的研究表明，银河系中最奇怪和最大的两种结构可能是在我们银河系中心长达10万年的爆炸中形成的。
这两个结构& mdash& mdash分别以发现它们的望远镜命名费米气泡和eROSITA气泡& mdash& mdash横跨银河系中心，形成一个巨大的沙漏形状。一组气泡在银道面上方延伸超过25，000光年，而另一组在银道面下方延伸相同的距离。
报道称，这两组气泡相互重叠，但它们似乎是由根本不同的物质组成的。费米气泡& mdash& mdash里面充满了被称为宇宙射线的超高速粒子& mdash& mdash只能被探测高能伽马射线的望远镜发现；EROSITA bubble & mdash& mdash充满热气& mdash& mdash只能用x光才能看到。科学家们对这些气泡的起源有争议，但有一点是清楚的:它们是很久以前银河系中心附近一次古老而强大的爆炸的结果。
3月7日发表在英国杂志《自然& middot在《天文学》的一项新研究成果中，研究人员描述了他们如何模拟费米气泡和eROSITA气泡的爆炸历史，以确定它们形成的地点、时间和方式。利用发现这些神秘结构的伽马射线和X射线调查数据，研究报告的作者表示，这两组气泡很可能是由260万年前开始的我们银河系中心超大质量黑洞的长期爆炸产生的。
研究人员表示，在数万年的时间里，数以千计的太阳大小的物质落入黑洞，引发爆炸，导致两股高能粒子射流以接近光速的速度喷入Tai 空，膨胀出巨大的气泡，将附近的物质推向星系的另一边。
报道称，如果研究小组的模型是准确的，那么它们表明我们银河系中心的黑洞& mdash& mdash虽然目前比较平静& mdash& mdash曾经是一场激烈的能量风暴，对附近的物资有着强烈的欲望。
这项研究的第一作者，台湾省& ldquo清华大学& rdquo助理教授杨香义说:根据我们对费米/eROSITA气泡膨胀所需的喷流动力学的估计，银河系中的黑洞胃口非常好。从大约260万年前开始，它在10万年内吞噬了大约10到10000个太阳质量。& rdquo
2010年，天文学家用NASA 空的费米伽马射线望远镜发现了费米气泡。十年后，另一组科学家在几乎相同的位置发现了eROSITA X射线泡。
报道称，科学家们对这些庞然大物的存在提出了两种似是而非的解释:它们要么是由银河系中心附近一次极其强大的超新星爆炸形成的，要么是由银河系中心的超大质量黑洞人马座A*(质量约为400万个太阳)猛烈喷射出来的。
各种研究试图证明这样或那样的解释，但这篇新论文首次通过同时模拟费米气泡和eROSITA气泡的演化来提供解释。
杨香义说:& ldquo我们的模拟是独特的，因为它可以模拟高能粒子(产生伽马射线)和银河系中气体(产生X射线)的相互作用。& rdquo
报道称，研究小组以两个气泡的形状、大小和光谱(即它们发出的光的波长)为出发点，估算了它们膨胀到当前比例所需的能量。他们发现唯一合理的解释是一次强大而持久的黑洞爆炸，只有超新星做不到这一点。
研究小组写道，这样的爆炸会使气泡逐渐膨胀。首先，大量的物质需要落入人马座A*。有些物质并没有被完全吞噬，而是被引入一个速度极快的巨大喷流中，将物质加速到接近光速，离开了黑洞。据观察，这种喷流是从其他星系的黑洞中喷射出来的。)
这些喷流就像巨型粒子加速器一样，将质子和中子转化为高能宇宙射线，咆哮着穿过银河系。研究人员表示，随着这些射线不断涌入Tai 空，它们开始充满费米气泡。
此外，当费米气泡在银河系中高速膨胀时，会推开沿途遇到的周围气体，产生巨大的冲击波，至今仍可见。研究人员表示，另一波受热气体会发出带有X射线辐射的光& mdash& mdash我们看到的是eROSITA泡，在费米泡边缘向外膨胀。
如果研究模型是准确的，它们不仅解释了银河系中两个最神秘结构的起源& mdash& mdash它还允许科学家们近距离观察超大质量黑洞如何塑造和改变周围的星系。
为了解开宇宙之谜，我们需要进一步研究这些气泡。
