研究表明，巨大的“费米气泡”是长达10万年的黑洞爆炸的结果

　　新的研究表明，银河系中两个最奇怪、最庞大的结构可能是在银河系中心长达10万年的爆炸中形成的。

　　这些结构被分别以发现它们的望远镜命名为费米气泡和eROSITA气泡，它们以巨大的沙漏形状横跨银河系的中心，其中一组气泡在银道面上方延伸超过25，000光年，另一组气泡在银道面下方延伸同样远。

　　这两组泡沫相互重叠，但它们似乎是由根本不同的物质构成的。

费米气泡充满了被称为宇宙射线的超高速粒子，只能通过探测高能伽马射线的望远镜发现，而eROSITA气泡——充满了炽热的气体——只能作为X射线看到。

科学家们对它们的起源有争议，但关于气泡有一点是清楚的：它们是很久以前在银河系中心附近某处点燃的一次古老而强大的爆炸的结果。

　　现在，在3月7日发表在《自然天文学》杂志上的一项新研究中，研究人员描述了他们如何模拟费米气泡和eROSITA气泡的爆炸历史，以确定它们在何时何地以及如何产生。

利用发现神秘结构的伽马射线和X射线调查数据，研究作者表明，这两组气泡可能是从260万年前开始，从我们星系中心的超大质量黑洞长时间爆发的结果。

　　研究人员说，在数万年的时间里，由数千个相当于太阳的物质落入黑洞引发的爆发将以接近光速的速度向太空发射两股高能粒子射流，使巨大的气泡膨胀，并将附近的物质推至整个星系。

　　如果该团队的模型是准确的，它们表明我们星系的中央黑洞——虽然今天相对平静——曾经是一场狂暴的能量风暴，对附近的物质有着巨大的渴望。

　　天文学家在2010年用美国宇航局的费米伽马射线望远镜探测到了费米气泡。

十年后，另一组科学家在几乎完全相同的地方探测到了eROSITA X射线泡——尽管这对新的巨型球体似乎比第一对更大，延伸到费米泡边缘以外数千光年。

　　对于这些庞然大物的存在，科学家们考虑了两种似乎合理的解释:要么它们形成于星系中心附近的一次极其强大的超新星爆炸，要么它们是从人马座A*中猛烈喷出的——人马座A *是星系中心的超大质量黑洞，包含大约400万个太阳的质量。

　　各种研究试图证明这种或那种解释，但这篇新论文首次通过同时模拟费米气泡和eROSITA气泡的演化来提供解释。

　　使用两个气泡的形状、大小和光谱(即它们发出的光的波长)作为起点，研究小组估计了将它们膨胀到目前比例所需的能量。

他们发现唯一合理的解释是一次强大而持久的黑洞爆发；一颗单一的超新星不足以摧毁它。

　　该小组写道，这种爆发会使泡沫分阶段膨胀。

首先，大量的物质需要落入人马座A*。

一些物质没有被完全吞噬，而是被引导到巨大的快速移动的喷射流中，以接近光速的速度加速物质远离黑洞。

　　就像巨型粒子加速器一样，这些喷流将质子和中子转化为高能宇宙射线，呼啸着穿过银河系。

研究人员说，当这些射线流入太空时，它们开始填满费米气泡。

　　当费米气泡以高速爆炸的方式在银河系中膨胀时，它们推开了沿途遇到的环境气体，产生了巨大的冲击波，今天仍然可以看到。

研究人员说，这种受热气体波发出X射线辐射——我们看到的是eROSITA气泡，围绕费米气泡的侧面向外涌动。

　　如果该团队的模型是准确的，它们不仅解释了我们银河系中两个最神秘结构的起源，还让科学家近距离观察了超大质量黑洞如何塑造和改变它们周围的星系。

需要对气泡进行进一步的研究，才能最终解开这个宇宙之谜。