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          2. 源自銀心巨型“煙囪”的X射線

            [ 錄入者:Melipal | 時間:2019-04-30 22:01:41 | 作者:Melipal 譯 | 來源:ESA | 瀏覽:1091次 ]

            原文標題:Giant ‘chimneys’ vent X-rays from Milky Way’s core

            原文來自:ESA   Posted: 2019. 3. 20

            編譯:Melipal   審校:linq

            通過巡視銀河系的中心區域,ESA的XMM-牛頓望遠鏡發現了兩座巨型“煙囪”,它們將物質從銀心特大質量黑洞的近鄰導向兩個巨型宇宙泡體之中。

            銀河煙囪與費米泡。圖片版權:ESA/XMM-Newton/G. Ponti et al. 2019; ESA/Gaia/DPAC (銀河圖像), CC BY-SA 3.0 IGO

            這對巨型的泡體于2010年由NASA的費米伽瑪射線空間望遠鏡發現,其中一個從銀盤向上延伸,另一個向下擴展,形成了一個類似巨型沙漏的結構,尺度約為5萬光年——這差不多相當于整個銀河系直徑的一半。它們可以被視作是源自銀河系中心區域的巨型物質“嗝”,而銀心正是銀河系的中央黑洞——人馬A*的所在。 

            現在,XMM-牛頓望遠鏡發現了一對能夠發出X射線的高溫物質管道,它們從人馬A*向外流出,最終將黑洞近鄰同費米泡聯系到了一起。

            來自德國加爾興(Garching)馬普地外物理所以及意大利國家天體物理學研究所的研究論文第一作者加布里埃萊·蓬蒂(Gabriele Ponti)說:“我們知道,隨著時間的推移,發自星系的外流物和物質/能量風在塑造、改變星系形態的過程中至關重要——它們是整個宇宙中星系以及其他結構形成和演化的關鍵。

            “幸運的是,我們的銀河系為我們提供了一座鄰近的實驗室,讓我們得以詳盡研究這一過程,并探索物質是如何流至我們周邊的空間的。我們使用XMM-牛頓望遠鏡在2016到2018年間采集的數據,繪制出了迄今最為全面的銀心X射線圖。”

            這張X射線圖揭示出了過熱氣體組成的長長通道,每條通道都延伸了數百光年之遠,在銀盤的上下流動。

            科學家認為,這些結構的作用就好像是一組排氣管,能量和物質經由此從銀河系的中心區域被輸送到了費米泡的底部,并為泡體補充了新物質。

            XMM-牛頓獲取的影像。圖片版權:ESA/XMM-Newton/G. Ponti et al. 2019, Nature

            這一發現澄清了過往和當代的銀心活動同周圍更大結構之間的關聯。

            外流物可能是來自我們星系過往的遺跡,當時星系活動更加普遍強烈。抑或它可能能夠證實,哪怕像銀河系這樣特大質量黑洞相對安靜,且恒星形成活動水平中等的“寧靜”星系也能產生龐大的高能物質外流活動。

            來自美國加州大學洛杉磯分校的合作者馬克·莫里斯(Mark Morris)說:“銀河系被認為是標準旋渦星系的某種原型。

            “在某種意義上,這一發現為宇宙中所有典型的旋渦星系(及其成員物質)的行為帶來了線索”

            來自銀心的外流物。圖片版權:ESA/XMM-Newton/G. Ponti et al. 2019; ESA/Gaia/DPAC (銀河圖像), CC BY-SA 3.0 IGO

            然從宇宙星系活動的尺度來看,銀河系被視作寧靜星系,先前XMM-牛頓的數據已經揭示出,我們銀河系的中心仍然是非常混亂而混沌的。瀕死的恒星發生著猛烈的爆發,將組成它們的物質拋向宇宙空間;雙星彼此繞轉;而質量相當于太陽400萬倍的黑洞——人馬A*等待著吞噬內流的物質,并隨后在吞噬過程中噴出輻射和高能粒子。

            ESA的雅典娜(高能天體物理學先進望遠鏡,預計于2031年發射)等即將上馬的X射線望遠鏡將深入探索宇宙各星系中像人馬A*這樣以及質量更大的宇宙巨獸。ESA另一項未來的任務——LISA(太空激光干涉儀)將搜尋由遙遠并合星系核心特大質量黑洞并合過程釋放的引力波信號。

            同時,科學家正在忙于使用XMM-牛頓等現有的衛星考察這些黑洞的情況。

            蓬蒂補充道:“我們還可以使用XMM-牛頓開展很多工作——這架望遠鏡可以掃描銀心大得多的區域,這將幫助我們測繪環繞在銀河系周圍的泡狀結構和熱氣體,以及它們同銀河系其他部分之間的聯系,并有望澄清所有這一起之間的關聯。

            “當然,我們還期待著雅典娜衛星以及它即將帶來的突破。”

            XMM-牛頓衛星。圖片版權:ESA-C. Carreau

            雅典娜將同時具備超高分辨率的X射線分光能力以及優異的寬視場成像本領,讓科學家得以前無古人地探索宇宙中高溫氣體的本質和運動情況。

            ESA的XMM-牛頓任務科學家諾伯特·沙特爾(Norbert Schartel)說:“XMM-牛頓突出的結果為我們提供了空前的影像,讓我們得以了解銀心發生的過程,并帶給了我們整個銀心區域最詳盡的X射線圖。

            “在即將上馬新任務的背景下,這一點尤其激動人心。XMM-牛頓正在為新一代X射線望遠鏡鋪路,為這些強有力的衛星作出有關宇宙的大量新發現開啟了眾多可能性。”

            (全文完)

            Tags:銀心 費米泡

            責任編輯:Melipal

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