银河气泡：天文学家观察到银河系神秘结构意想不到的复杂性

天文学家揭示了关于远在银河系中心上方和下方的巨大高能气体气泡特性的新证据。在最近发表在《自然天文学》上的一项研究中，由俄亥俄州立大学的科学家领导的一个团队能够证明这一点，这些结构的外壳在被 eRosita X 射线望远镜发现后被称为“eRosita 气泡”。

欧洲航天局盖亚太空天文台拍摄的银河系图像的叠加，以及 eRosita 和费米气泡模拟的可视化。 发表在《自然天文学》上的一项新研究进一步深入了解了 eRosita 气泡的特性，eRosita 气泡是在银河系中心上方和下方延伸的高能气体的巨大结构。 图片来源：ESA/Gaia/DPAC

尽管 eRosita 气泡在形状上与费米气泡有着惊人的相似之处，但它们比同类气泡更大、更有活力。 该研究的第一作者 Anjali Gupta 说，由于它们的大小和位置而被称为“银河气泡”，它们为研究恒星形成历史以及揭示银河系如何形成的新线索提供了一个令人兴奋的切入点。 俄亥俄州立大学前博士后研究员，现为哥伦布州立社区学院天文学教授。

这些气泡存在于星系周围的气体中，这个区域被称为环星系介质。

Gupta说：“我们的目标实际上是更多地了解环星系介质，这是一个对了解我们的星系如何形成和演化非常重要的地方。研究的很多区域恰好位于气泡区域，所以我们想观察气泡与远离气泡的区域相比有何不同。”

之前的研究假设这些气泡是在气体从星系向外吹出时被气体冲击加热的，但这篇论文的主要发现表明气泡内气体的温度与气泡外区域的温度没有显着差异。

“我们惊讶地发现气泡区域和气泡区域外的温度是一样的，”Gupta说。 此外，该研究表明，这些气泡之所以如此明亮，是因为它们充满了密度极高的气体，而不是因为它们的温度比周围环境高。

Gupta 和该研究的共同作者、俄亥俄州立大学天文学教授 Smita Mathur 使用朱雀卫星的观测结果进行了分析，朱雀卫星是 NASA 与日本宇宙航空研究开发机构 (JAXA) 的一项合作任务。

通过分析 2005 年至 2014 年间进行的 230 次档案观测，研究人员能够描述银河气泡以及它们周围的其他热气体的漫射——来自极低密度气体的电磁辐射。

Mathur说，虽然这些气泡的起源在科学文献中一直存在争议，但这项研究是第一个开始解决它的研究。 由于该团队在壳中发现了大量的非太阳氖氧和镁氧比，他们的结果强烈表明银河泡最初是由核恒星形成活动或大质量恒星和其他类型的能量注入形成的 天体物理现象，而不是通过超大质量黑洞的活动。

“我们的数据支持这样一种理论，即这些气泡很可能是由于银河系中心强烈的恒星形成活动而形成的，而不是银河系中心发生的黑洞活动，”Mathur说。 为了进一步研究他们的发现可能对天文学的其他方面产生的影响，该团队希望使用来自其他即将进行的太空任务的新数据来继续表征这些气泡的特性，并研究新的方法来分析他们已有的数据 .