銀河系中心強烈外流風或導致“費米氣泡”

　　東京都立大學的科學家研究證明，銀河系中心周圍的大型伽馬射線發射氣泡是由快速向外吹的風和相關的“反向沖擊”產生的。數值模擬成功地再現了X射線望遠鏡觀測到的溫度分布。在其他星系中也觀測到了這樣的噴流；這一發現表明，直到最近，類似的風可能還在銀河系中吹過。相關研究刊登于2023年最新一期《皇家天文學會月報》。

　　宇宙中充滿著尚待科學家解釋的大質量天體。其中之一是“費米氣泡”，之所以有此稱謂，是因為它們是在2010年由費米伽馬射線太空望遠鏡首次發現的。這些氣泡是巨大的伽馬射線發射區，它們在銀河系中心的兩側延伸了約5萬光年，像氣球一樣（如圖所示）從銀河系平面突出來。盡管規模驚人，但其形成機制尚未被破譯。

　　現在，東京都立大學教授藤田豐提出了理論證據，以證明這些天體是如何形成的。自從費米氣泡被發現以來，科學家提出了許多關于其形成的假設，包括中央超大質量黑洞的爆炸活動、來自黑洞的風以及穩定的恒星形成活動。區分這些情況是一項具有挑戰性的任務，但Suzaku衛星最先進的X射線觀測則提供了一個機會，可以讓科學家將測量結果與從不同場景中得到的預期進行比較。

　　藤田豐的模擬認為，來自黑洞的快速流出的風向星系中心周圍的氣體注入了必要的能量。與測量的剖面相比，他們發現費米氣泡很有可能是由快速流出的風產生的，這種風在1000萬年中以每秒1000公里的速度吹過。與地球上的風不同，這些風以高速運動，是在太空中傳播的高帶電粒子流。這些風向外移動，并與周圍的“氣暈”相互作用，引起“反向沖擊”，從而產生一個特征溫度峰值。費米氣泡對應于反向激波前沿內部的體積。重要的是，模擬還表明，中心的瞬時爆炸不能再現望遠鏡測量到的輪廓，這為基于中心黑洞產生的穩定風的場景提供了依據。

　　研究者指出，通過模擬預測的風與在其他星系中觀察到的噴流相似。這種對應關系表明，在宇宙的其他地方看到的大規模外流，直到最近才出現在銀河系中。