巨大的气泡从银河系中心涌出

银河系正在喷出泡泡。科学家们在 X 射线数据中发现，两个巨大的射电泡泡从星系向外延伸超过 1400 光年。天文学家认为，这些泡泡在大约几百万年前，由于星系中心超大质量黑洞附近发生的某种灾难性事件而开始形成。

泡泡的位置也与 100 多条狭窄、磁化的射电辐射细丝的范围高度吻合，这些细丝长度可达数十光年。这些细丝是在 35 年前首次发现的，它们的起源一直是个谜，但此次泡泡的发现或许能提供答案。

“这些细丝长期以来一直是个谜，”牛津大学天文学家、此次新发现的首席作者伊恩·海伍德 (Ian Heywood) 说。他表示，他们的研究结果表明，制造这些泡泡的事件也可能产生了产生细丝的高能带电粒子。

泡泡在星系上方和下方膨胀的对称性表明，它们是由银河系中心超大质量黑洞附近的一次极端能量爆炸形成的。最可能的解释是黑洞活动的一次爆发，当时它吞噬了附近额外的物质，然后喷出了其他粒子和辐射。泡泡也可能由一次极端恒星形成爆发产生，其冲击波横扫了星系中心。或者，这可能是这两种事件的结合。

这项发表在 9 月 11 日《自然》杂志上的研究，使用了位于南非射电天文台 (SARAO) 的 MeerKAT 望远镜，这是一台拥有 64 个天线的射电望远镜。那里的天文学家在对新望远镜进行首批科学成像时，观测了中心星系区域的射电辐射，并因此有了这项令人惊讶的发现。

“直到现在，这些巨大的泡泡一直隐藏在星系中心极其明亮的射电辐射的耀光之下，”SARAO 开普敦天文台的费尔南多·卡米洛 (Fernando Camilo) 在一份新闻稿中说，他是该论文的合著者。

天文学家们特别关注一种名为同步辐射的射电辐射。当相对论性电子——即以接近光速运动的电子——遇到强磁场时，就会产生这种辐射，并在光子上留下特定的印记。天文学家们经常使用这种辐射来精确确定空间中能量非常高的区域。

这项新发现并非首次发现从银河系逃逸出的巨大泡泡。2010 年，天文学家们发现了另外两个类似的巨大伽马射线辐射泡泡，它们在星系上方和下方膨胀，总长度达 50,000 光年。这些被称为费米泡泡 (Fermi bubbles) 的辐射气球，其起源仍然未知，但很可能与星系中心的超大质量黑洞有关。此次最新研究的天文学家认为，他们新发现的射电泡泡可能是由一个规模较小但类似的事件引起的。

“这些迷人的射电泡泡为我们理解近期星系中心活动提供了一个新的窗口，”马里兰州巴尔的摩空间望远镜科学研究所的天文学家安德鲁·福克斯 (Andrew Fox) 通过电子邮件表示，他并未参与此次新研究。“在整个电磁频谱中进行的其他观测已经揭示了数百万年前活动爆发的证据，而这些新观测提供了另一个线索。总而言之，这些结果表明银河系在不同尺度上都会喷出泡泡。”

通过将泡泡的起源地点与星系中心黑洞区域联系起来，天文学家们开始更多地了解这个动态区域的过程。这也有助于他们了解其他星系中发生的事件。类似费米泡泡的巨大伽马射线泡泡的证据，也在银河系以外的近邻仙女座星系中被发现。