大發現！宇宙神秘的“費米氣泡”可能是黑洞的傑作！

射線肉眼可見嗎

我們知道，在宇宙中存在一些神秘而又神奇的結構，這些結構至今為科學家所稱道，比如其中著名的費米氣泡，那麼這個神秘的結構到底是怎麼誕生的呢？近日，一項研究揭開了可能的答案！

所謂費米氣泡，顧名思義，它其實是一個從銀河系中心向兩側展開的新結構，從遠處望去，就像兩個氣泡銜接在銀河系中心兩側，向空間中延伸了數萬光年，不過這個結構並不是銀河系獨有。很多星系都有“氣泡”狀結構，有些情況下，“氣泡”的起源可以追溯到大質量黑洞。星系中的物質落向黑洞時會開始旋轉，然後這些由炙熱氣體和塵埃組成的漩渦會產生很強的磁場，向外噴射由高能輻射和高能宇宙射線粒子組成的噴流，從而產生類似的“氣泡”結構。那麼銀河系費米氣泡的形成是否也是如此呢？一項新的研究表明，一個黑洞的行為可能是這個神秘的隱形結構的締造者！

首先，我們要知道這個巨大的費米氣泡只在伽馬射線中可見，肉眼無法觀測，所以我們單憑普通的望遠鏡是看不到銀河系的中心這個由看不見的、相互連線的星團組成的存在的。只有在無線電波中才能看到能量的變化，X射線的沙漏狀疤痕，以及高聳在上面的神秘費米氣泡。

這些由氣體、塵埃和宇宙射線組成的雙球從銀河系中心冒出，就像一隻巨大的蛾子的兩翼，一隻在銀河系中心黑洞的兩邊。從一個頂端到另一個頂端，氣泡的直徑約為5萬光年，約為銀河系直徑的一半，但只有在高能伽馬射線中才能看到。

氣泡起源的推測

他們從哪裡來的？沒人知道。但近日一項研究認為，這些氣泡以及圍繞銀河系中心的神秘X射線和射電結構，都與600萬年前開始的同一系列黑洞帶有關。

通過幾次計算機模擬，研究人員表明費米氣泡和附近的X射線結構都可能是由一個巨大的衝擊波從銀河系的中心黑洞（也稱為人馬座a*）中爆發而一下子形成的。當黑洞突然釋放出兩股巨大的電離物質噴流，以接近光速從銀河系中心向相反方向飛去時，這種衝擊波可能已經開始。

結論

如果噴流足夠寬、足夠強大，它們可能會產生兩個衝擊波，穿過銀河中心兩側的熱氣體。在衝擊波壓縮和加熱氣體的地方，形成了沙漏狀的X射線結構；衝擊波的邊緣向兩個方向擴充套件到星系際空間數千光年，形成了費米氣泡。整個過程將持續大約一百萬年。

尤其是當噴射物衝破周圍的光暈氣體時，就會產生正向衝擊。在100萬年後，噴流停止了，緊接著在500萬年之後，擴散的泡沫逐漸擴大到目前的規模。

科學家所提出的衝擊波假說解釋了星系中心的幾個特徵，包括費米氣泡的極高溫度以及氣泡底部邊緣與X射線結構完美重疊的事實。如果幾百萬年後發生類似的、威力較小的衝擊波事件，也可以解釋最近在銀河系中心觀測到的較小的氣泡狀射電結構。儘管發現“費米氣泡”的過程近乎偶然，但既然發現了它們，我們就要細緻地去研究它們的特性。對這種巨大的銀河系氣泡的研究將有望揭示關於銀河系結構和演變的深層秘密。