利用美國(guó)宇航局費(fèi)米伽馬射線太空望遠(yuǎn)鏡上的大面積望遠(yuǎn)鏡收集的數(shù)據(jù),以及結(jié)合了太弱而無法單獨(dú)觀測(cè)的信號(hào)的堆疊技術(shù),來自克萊姆森大學(xué)及其他高校的研究人員首次在幾個(gè)附近的星系中檢測(cè)到了來自UFO(不是指“不明飛行物”)的伽馬射線,為科學(xué)家了解我們自己的銀河系中發(fā)生的情況提供了基礎(chǔ)。
UFO指的是超快外流風(fēng)(Ultra-fast outflows),是一種從非常靠近超大質(zhì)量黑洞的地方形成的強(qiáng)大的風(fēng),科學(xué)家認(rèn)為它在調(diào)節(jié)黑洞本身及其宿主星系的增長(zhǎng)方面發(fā)揮了重要作用。
人馬座A*是位于銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞,質(zhì)量約為太陽(yáng)的400萬(wàn)倍。延伸到銀河系圓盤上下的是費(fèi)米氣泡,即從銀河系中心噴出的巨大的圓形熱氣結(jié)構(gòu)。它們之所以被稱為費(fèi)米氣泡,是因?yàn)橘M(fèi)米伽馬射線太空望遠(yuǎn)鏡在2010年發(fā)現(xiàn)了它們,該望遠(yuǎn)鏡是阿杰羅和卡爾文在本次研究中使用的數(shù)據(jù)來源。研究模型支持如下假設(shè):即這些費(fèi)米氣泡可能是來自我們星系中心的超大質(zhì)量黑洞過去類似超快外流風(fēng)活動(dòng)的殘余物。
理學(xué)院物理和天文學(xué)系的博士后研究員、這項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人克里斯·卡文表示:“我們的伽馬射線觀測(cè)顯示了超大質(zhì)量黑洞如何將大量的能量轉(zhuǎn)移到其宿主星系。這些超快外流風(fēng)產(chǎn)生沖擊波,像活塞運(yùn)動(dòng)一樣將帶電粒子(稱為宇宙射線)加速到接近光速。”
每個(gè)星系的中心都有一個(gè)超大質(zhì)量的黑洞。有些是休眠狀態(tài)。其他的,被稱為活躍的星系核,是活躍的,這意味著它們通過一個(gè)被稱為吸積的過程吸納和“吃掉”周圍的物質(zhì)。在穿越星系的過程中,這些風(fēng)將干擾恒星形成。
由于檢測(cè)到的伽馬射線是由在沖擊前沿加速的宇宙射線產(chǎn)生的,卡爾文說,這證明了風(fēng)宿互動(dòng)的開始,超快外流風(fēng)可以使帶電粒子的能量達(dá)到銀河系和銀河系外宇宙射線的過渡區(qū)域。
這項(xiàng)研究的結(jié)果可以幫助科學(xué)家了解在我們自己的銀河系發(fā)生了什么。未來的工作將深入研究那些有活躍的超快外流風(fēng)的星系。
克萊姆森大學(xué)科學(xué)家的合作研究發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》上。合作伙伴包括查爾斯頓學(xué)院、芝加哥大學(xué)和許多其他研究人員。研究人員均來自費(fèi)米-拉特合作組織的一部分,該組織包括來自12個(gè)國(guó)家的數(shù)百名科學(xué)家。該研究題為"Gamma rays from Fast Black-Hole Winds"(來自快速黑洞風(fēng)的伽馬射線)。
前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人APP資訊組
標(biāo)簽: 超快外流風(fēng) 伽馬射線