神秘泡泡橫跨銀河系,長達25000光年,到底什麼來歷?

自2012年發現以來,一個名為「繭」的發光團一直困擾著研究人員。它似乎位于我們星系中心的一個稱為「費米氣泡」的巨大伽馬射線發射物內,自最近發表在《自然》雜志上的研究以來,它一直困擾著天文學家。

天文學研究表明,繭是由位于人馬座矮星系中的一種被稱為毫秒脈沖星的高速旋轉恒星所產生的伽馬射線引起的,這種恒星與繭之謎有著密切的關系,這個發光的斑點是由什麼組成的呢?這就要說到費米伽馬射線太空望遠鏡了!

費米伽馬射線太空望遠鏡是NASA的一項重大任務,已經在軌道上運行了13年多,費米在2010年首次登場后不久,就在銀河系中心發現了一些令人驚訝的東西,而費米在解決微小細節和探測微弱輻射源方面的能力極強。

目前天文學家用該望遠鏡發現了兩個出現在銀河系中心下方和上方的巨大泡泡,它們被稱為費米泡泡,整個天空的10個地方都被這些巨大的費米泡泡泡所覆蓋,每個約25000光年長的泡泡,總共覆蓋了50000光年,它可能有數百萬年的歷史,覆蓋了從處女座到星座凹槽的一半以上的可見天空。

天文學家最大的疑問是,究竟是什麼造就了這些費米泡泡。費米泡泡是肉眼看不見的,它們幾乎無法探測到,盡管溫度很高,但它們里面的氣體很薄,不過它們里面的某些東西能夠產生伽馬射線,這就是費米團隊如何發現它們的原因!

科學家懷疑這兩個巨大的氣泡可能和超大質量黑洞有關!這個比太陽質量大400萬倍的怪物隱藏在銀河星系核中,在星系中心通常會發現來自如此巨大黑洞的氣泡,其中一些黑洞實際上正在積極消耗物質,在被喂食之后,它們同時釋放出巨大的噴流,這些噴流可以在電磁頻譜上看到。

不過,近日研究表明,天文學家發現這個結構與星系超大質量黑洞無關,相反,他們發現這個結構所發出的射線實際上是與射手座矮星系完全不同的伽馬射線,射手座矮星星系恰好位于南部泡泡的后面。銀河系強大的引力場實際上被這個銀河系的殘骸撕裂,殘骸曾經是一個大得多的銀河系。

事實上,整個夜空都覆蓋著由人馬座矮縮高能粒子剪下的恒星組成的尾巴,被稱為宇宙射線與銀河系中的恒星之間難以置信的稀薄氣體發生碰撞,這是伽馬射線的主要來源。

宇宙射線本身是高能粒子,正是宇宙射線在這些粒子撞擊的氣泡中產生伽馬射線,釋放出可識別的伽馬射線,伽馬射線主要是電子,但也可能包括一些較重的物體。高能粒子除了伽馬射線外,有時還可以產生各種其他東西,因為它們之間的相互作用是一種復雜的亞原子碰撞,涉及物質和能量。

宇宙射線可以產生幾乎沒有質量的中微子,僅通過弱核力與其他粒子相互作用的粒子,這意味著它幾乎從未與正常物質相互作用,因此費米泡泡中的某些東西可能正在產生這些不可思議的奇怪中微子。

當然,中微子可能只是巧合,實際上來自于隱藏在泡泡后的宇宙的不同區域,或另外,根據科學家的說法,實際情況可能不是這樣,盡管我們還不完全清楚宇宙射線是如何產生所有伽馬射線的,如果幸運的話,在氣泡內部可能會發生一系列事件,同時產生我們能檢測到的中微子的精確類型,這將是一個重大的突破!


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