發(fā)現(xiàn)包裹在銀河系周圍的巨大磁暈

我們宇宙中的一小塊是包含在廣闊的shell 的暗物質(zhì).

雖然少數(shù)孤立的恒星散布在這個(gè)基本上看不見的球體中似乎是空的，在銀河系的荒野中發(fā)生了很多事情。

通過研究在銀河系周圍空間發(fā)光的熱氣體，天體物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了蜿蜒穿過和環(huán)繞我們銀河系暗物質(zhì)“光暈”的巨大磁場的證據(jù)。

“這項(xiàng)工作首次提供了對銀河系 X 射線發(fā)射暈中磁場的詳細(xì)測量，并揭示了恒星形成活動(dòng)和星系外流之間的新聯(lián)系，”天體物理學(xué)家 He-Shou Zhang 解釋道意大利國家天體物理研究所 （INAF） 的研究員。

“我們的研究結(jié)果表明，我們觀察到的磁脊不僅僅是巧合的結(jié)構(gòu)，而是與我們星系中的恒星形成區(qū)域密切相關(guān)?！?/p>

這項(xiàng)研究是在銀河系平面上方和下方延伸的兩個(gè)巨大結(jié)構(gòu)發(fā)射的 X 射線上進(jìn)行的。2020 年發(fā)現(xiàn)，這些“eROSITA 氣泡”在銀河系中心的兩側(cè)延伸超過 45,000 光年。它們由大量流出的氣體和等離子體提供動(dòng)力;這種介質(zhì)中的沖擊會(huì)導(dǎo)致氣泡在 X 射線范圍內(nèi)發(fā)出明亮的光芒。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)氣泡時(shí)，科學(xué)家們認(rèn)為有兩個(gè)主要的來源競爭者。

一個(gè)是活動(dòng)來自超大質(zhì)量黑洞位于銀河系的中心。如果它經(jīng)歷了一段時(shí)間的噴流活動(dòng)，產(chǎn)生的熱量和能量可能會(huì)吹毀氣泡。

第二種解釋是星爆活動(dòng)。這個(gè)星系現(xiàn)在相當(dāng)安靜，但它可能經(jīng)歷了一段強(qiáng)烈的恒星形成時(shí)期。這也可能產(chǎn)生足夠的熱量和能量來產(chǎn)生 eROSITA 氣泡，膨脹到銀河系暈中。

Zhang 和他的同事認(rèn)為，如果存在任何磁場，都可能有一些答案。

當(dāng)光穿過磁場時(shí)，它會(huì)根據(jù)磁場的方向進(jìn)行定向，這就是所謂的極化。我們可以檢查望遠(yuǎn)鏡收集的光，不僅可以看到其極化的證據(jù)，還可以看到產(chǎn)生它的磁場的方向。

當(dāng)研究人員研究 eROSITA 氣泡發(fā)出的廣光譜光的偏振時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)了巨大而長的磁化細(xì)絲。研究人員說，如果我們能用眼睛看到這些細(xì)絲，它們在天空中的伸展時(shí)間將比滿月的寬度長 150 倍。

細(xì)絲表明 eROSITA 氣泡的起源是恒星的形成。在距離銀河系中心大約 10,000 到 16,000 光年的距離處，一個(gè)恒星形成環(huán)可能產(chǎn)生了熱量和風(fēng)，導(dǎo)致熱氣體和等離子體在數(shù)萬光年的距離內(nèi)翻滾進(jìn)入銀河系暈，而且還在增加。

“現(xiàn)在眾所周知，一小部分'活躍'星系可以產(chǎn)生物質(zhì)流出，這些物質(zhì)由吸積驅(qū)動(dòng)到超大質(zhì)量上黑洞或者通過強(qiáng)烈的恒星形成事件，這些事件深刻地影響了它們的宿主星系。這種流出被認(rèn)為是調(diào)節(jié)星系及其中心黑洞生長的基本要素。天體物理學(xué)家 Gabriele Ponti 解釋道INAF 的。

“我發(fā)現(xiàn)在這種情況下，有趣的是，即使是銀河系，一個(gè)像許多其他星系一樣靜止的星系，也可以排出強(qiáng)大的流出，特別是旋轉(zhuǎn)中心末端的恒星形成環(huán)對星系的流出有很大貢獻(xiàn)。也許銀河系正在向我們揭示一種在我們相似的星系中常見的現(xiàn)象，從而幫助我們闡明這些天體的生長和演化。

當(dāng)然，這并不是一個(gè)確定的;需要更多的分析才能對氣泡的來源做出可靠的決定。該團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)與最近的模擬一致，但需要更詳細(xì)的結(jié)果來確定恒星的形成是否會(huì)產(chǎn)生我們在 eROSITA 氣泡中觀察到的那種流出。

但磁場代表了拼圖的重要組成部分。

“這項(xiàng)研究為我們理解銀河系暈開辟了新的領(lǐng)域，”張 說，“并將有助于加深我們對銀河系復(fù)雜而動(dòng)態(tài)的恒星形成生態(tài)系統(tǒng)的了解。

該研究已發(fā)表在自然天文學(xué).

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