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在星系中心发现的“冰立方”云不应该存在——而它们暗示一个最近的黑洞爆炸

2025-08-11 14:24阅读：

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在星系中心发现的“冰立方”云不应该存在——而它们暗示一个最近的黑洞爆炸
By Brandon Specktor published 10 hours ago
Astronomy
最新研究揭示在银河系中心被称为“费米气泡”的两个超热等离子体球包含不可解释的冷氢云团。它们可能帮助科学家弄清楚什么时候我们银河系的黑洞最后一次爆发了。
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Two large purple spheres on top of a black background

费米气泡是两个巨大的气体和宇宙射线球体，高耸于银河系之上，覆盖一个大致相当于银河系本身大小的区域。这些巨大的太空气泡可能被来自银河系中心的强大物质外流提供动力。(Image credit: NASA Goddard)
在银河系中两个最奇怪的结构只是变得甚至更奇怪。
像一个巨大的沙漏在银河系中心上下膨胀，神秘的费米气泡在我们的星系上朦胧的大。这对超热等离子体的巨大双生球体数百万年一直喷涌出银河系中心。今天，它们的两端横跨约5万光年，集体的使它们高度相当于银河系长度的一半。
现在，美国国家科学基金会西弗吉尼亚州绿岸望远镜的研究这些神秘气泡的科学家已经发现了某些令人惊讶的东西：在超热气泡内深处筑巢的是冷氢气体的巨大云，已经不可解释的在一个极端环境中存活了。
按照研究人员，这些令人困惑的云很可能是数百万年前从银河系的中心膨胀出的远更大结构的残余。
北卡罗来纳州立大学物理系副教授、该研究首席作者荣蒙·博尔多洛伊通过电子邮件向《生活科学》杂志解释道：“想想它像往沸水中投入一个冰块一样——一个小冰块很快的融化，但大冰块持续更长时间——甚至随它溶解。我们相信这些云可能是目前正被星系风侵蚀的远更大结构的残余” 。
博多洛伊补充说，这一发现可能表明我们银河系的中心黑洞最近体验了一次比之前想的更近的剧烈物质喷发。描述这些云的研究发表在7月7日的《天体物理学杂志通讯》上。
An illustration showing a spiral galaxy spewing purple gas above and below it
氢气云隐藏在费米气泡内。. (Image credit: NSF/AUI/NSF NRAO/P.Vosteen)
令人困惑的气泡
费米气泡高耸于银河系中心，由美国宇航局的费米伽马射线太空望远镜于2010年发现。尽管尺寸可与我们的银河系相比较，但这些气泡仅在伽马射线中是可看到的，并且它们与另一个同样神秘的X射线对应物——eROSITA气泡重叠。
这些气泡是令人难以置信的热，构成费米气泡的等离子体达到超过百万开尔文（近200万华氏度）。被认为气泡很可能是来自银河系中心黑洞一次古老剧烈的爆发——这同时在银河系平面的上下方吐出两股物质的喷流，在此过程中冲起邻近物质并把它向外抛射进太空。
按照研究作者，这个新发现的冷氢云可能是这些物质的残余。绿岸望远镜发现这些冷云范围横跨从13到91光年，使每个冷云都比我们太阳系更大数倍。
然而博尔多洛伊说，对那些冷云来在它们被发现的地方中的超热环境存活——在银河系中心上方约13000光年的费米气泡内——当它们被第一次扫起成气泡的奴隶时它们一定已经重大的更大。
他补充道，“原则上这些星云不该已经存活这么久，然而它们确实存在，这给我们一种时钟：它们的存活隐含银河系中心的黑洞刚好在几百万年前爆发。按宇宙术语，这是一眨眼” 。
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这一发现可能通过大幅的约束它们是多老帮助解决关于费米气泡的一个重大秘密。该年龄反过来暗示每当大量物质坠入银河系的巨型黑洞时银河系的怪物黑洞都可能体验剧烈的零星的爆发，而最近一次比先前想的更最近爆发。然而在我们银河系中黑洞爆发的精确时间表仍然是一个开放的问题。
博尔多洛伊总结说：“清楚的是像费米气泡这样的特征——以及更最近的eROSITA气泡——提示银河系的中心在最近的过去比我们曾经相信的远更活跃” 。
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