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厄洛斯塔在银河系的光环中发现了神田麻里子大规模的气泡

天文学与空间 2022-05-30 00:01:13

图宾根大学 作为假彩色图像的SRG/厄洛斯塔全天空地图(红色代表能量0

3-0

6千电子伏,绿色代表0

6-1

0千电子伏,蓝色代表1

0-2

3千电子伏)

分辨率约为12英寸的原始图像被平滑,以便生成上面的图片

学分:图宾根大学 银河盘上下巨大的热气结构可能是由我们银河系中心过去的高能活动产生的冲击波造成的

由SRG天文台的爱神星x光望远镜进行的首次全天空观测揭示了银河系中一个巨大的沙漏状结构

这些“爱神星泡泡”与十年前在更高能量下探测到的费米泡泡有惊人的相似之处

对这些特征最可能的解释是,过去从银河系中心注入大量能量,导致我们银河系的热气封套受到冲击

天文学家在SRG的爱神星x光望远镜制作的第一张全天空测绘图中发现了一个显著的新特征:银河系平面下方的一个巨大的热气圆形结构占据了南方大部分天空

北部天空中类似的结构“北极骨刺”很久以前就为人所知,被认为是一次旧超新星爆炸的痕迹

总的来说,北部和南部的结构反而让人想起从银河系中心出现的一组沙漏形气泡

“由于其灵敏度、光谱和角度分辨率,eROSITA能够将整个x光天空映射到前所未有的深度,毫不含糊地揭示了南方的气泡,”马克斯·普朗克地外物理研究所(MPE)研究eROSITA的高级科学家迈克尔·弗雷伯格解释说

eROSITA每六个月扫描一次整个天空,这些数据让科学家们能够寻找覆盖整个天空很大一部分的结构

爱神泡泡

在这张假彩色图上,能量为0

6-1

0千电子伏高亮显示

点源的贡献被移除,缩放被调整以增强我们银河系中的大规模结构

学分:图宾根大学 尖锐的界限 eROSITA观测到的中能带(0

6-1

0千电子伏)表明气泡的固有尺寸为几千秒(或超过50,000光年),几乎与整个银河系一样大

这些“爱神星泡”显示出与众所周知的费米望远镜在伽马射线中探测到的“费米泡”惊人的形态相似性,但是更大更有能量

该研究的第一作者彼得·普雷德尔指出:“这些气泡的尖锐边界很可能是由大量能量从银河系内部注入ga乳酸晕引起的冲击造成的。”

“这样的解释以前曾被认为是费米气泡的原因,现在随着爱神星的出现,它们的全部范围和形态变得明显了

" 这一发现将有助于天文学家理解银河系和其他星系中及周围物质的宇宙循环

宇宙中大多数普通(重子)物质对我们的眼睛是不可见的,我们用光学望远镜观察到的所有恒星和星系只占其总质量的不到10%

大量未被观测到的重子物质被认为存在于脆弱的光晕中,这些光晕像茧一样包裹着星系和宇宙网中星系之间的细丝

这些光晕是热的,温度高达数百万度,因此只能用对高能辐射敏感的望远镜才能看到

eROSITA(黄色)和费米气泡(紫色)示意图

银河盘用它的旋臂标出,太阳系的位置也做了标记

eROSITA气泡比费米气泡大得多,这表明这些结构的大小与整个星系相当

学分:图宾根大学 巨大的能量释放 现在在eROSITA上看到的气泡在我们银河系周围的热气体包层中留下了扰动痕迹,这些扰动要么是由恒星形成的爆发引起的,要么是由银河系中心的超大质量黑洞爆发引起的

虽然现在处于休眠状态,但黑洞在过去很可能是活跃的,它与活跃的星系核(AGN)和在遥远星系中看到的快速增长的黑洞联系在一起

不管是哪种情况,在10^56能量站形成这些巨大气泡所需的能量肯定是巨大的,相当于10万颗超新星释放的能量,与AGN爆发的估计值相似

“这种爆发留下的伤疤需要很长时间才能在光环中愈合,”埃罗斯塔首席研究员安德里亚·梅洛尼补充道

“科学家们一直在寻找过去许多星系中这种过去暴力活动的巨大指纹

“eROSITA气泡现在为银河系核心和周围光环之间的大规模相互作用提供了强有力的支持,这种相互作用的能量足以干扰银河系环行介质的结构、能量含量和化学浓缩

俄罗斯SRG天文台的首席科学家拉希德·苏尼亚耶夫指出:“埃罗斯塔目前正在完成对整个天空的第二次扫描,它发现的气泡产生的x光光子数量增加了一倍。”

“我们面前有大量的工作要做,因为eROSITA数据使我们有可能挑出高电离气体发出的许多x光谱线

这意味着研究化学元素的丰度、它们的电离程度、气泡中释放气体的密度和温度,以及识别冲击波的位置和估计特征时标的大门是敞开的

" 如果我们的视野延伸到可见光之外——如果图宾根的位置更靠近赤道,那么eRosita和Fermi气泡(分别为蓝色/绿色和橙色)的图示会是什么样子

实际上,只有埃罗斯塔气泡的北部位于图宾根上方

学分:图宾根大学 图宾根大学的天文学和天体物理学研究所(IAAT)是德国地球科学联盟的核心机构之一;它参与了望远镜的七个照相机的开发和其他发射前活动,包括对在轨背景的评估和对运行中的天文台的模拟

自调查开始以来,来自图宾根的科学家们一直致力于对数据进行分析,重点是银河物体,如吸积中子星、黑洞、超新星遗迹,当然还有新发现的eRosita气泡

“我们才刚刚开始详细研究这个巨大的结构,随着调查的进展,每天都有更多携带额外信息的光到达

很快我们将能够探测气泡各个部分的物理条件

IAAT大学的高级科学家维克托·多罗申科说:“这是只有爱神星才能做到的事情,也是有希望让我们更好地了解我们自己的星系和其他星系的现在和过去的事情,在这些星系中可以观察到各种形式的星系核活动。”

“这个建筑最让我吃惊的是它有多巨大,而且在我们的大部分历史中它都没有被注意到

这是因为只有全天空的x光照片才能显示如此大的结构,这确实很有挑战性,涉及到巨大的技术挑战,直到最近才得以克服

即使是现在,这样规模的项目也需要许多机构和国家的共同努力,我很高兴IAAT能在这里保持竞争力。”

eROSITA X射线望远镜于2019年7月13日由Spektr-RG任务发射到太空

它的大收集面积和广阔的视野是为一个深入的全天空的x光调查量身定做的

在六个月的时间里(2019年12月至2020年6月),SRG/爱神星已经完成了第一次在0级能量下对整个天空的测量

2-8千电子伏,比现有的唯一一个用x光成像望远镜进行的全天空勘测要深得多,该勘测由俄罗斯国家空间研究局于1990年在0

1-2

4千电子伏

对第一次地球观测卫星全天空测量的天空图的初步分析表明,超过一百万个x光点源和大约20个

检测到000个扩展源

这相当于,甚至可能超过,地球毁灭前已知的x光源总数

大约80%的点源是遥远的活动星系核(AGN),但银河系中也有大约20%的冠状活动恒星,包括大约150颗行星所在的恒星

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