天體簡介
Fermi Bubbles(費米氣泡)是銀河系中心上下對稱的兩個巨大伽馬射線結(jié)構(gòu),由 費米伽馬射線太空望遠(yuǎn)鏡 于2010年發(fā)現(xiàn)18。它們從銀河系盤面垂直延伸,總高度約 5萬光年,相當(dāng)于銀河系直徑的一半,是迄今觀測到的最龐大銀河系結(jié)構(gòu)之一。
結(jié)構(gòu)與動力學(xué)
高能輻射源:費米氣泡主要發(fā)射 伽馬射線,并伴隨X射線(如eROSITA氣泡)和射電輻射,表明其內(nèi)部存在 高能粒子加速機(jī)制(如逆康普頓散射或強(qiáng)子碰撞)28。
膨脹速度:氣泡以 每秒900-1000公里 的速度向外擴(kuò)張,年齡估計 200-400萬年,可能源自銀河系中心超大質(zhì)量黑洞 人馬座A* 的劇烈活動46。
雙層結(jié)構(gòu):內(nèi)層(費米氣泡)由高能粒子主導(dǎo),外層(eROSITA氣泡)則是激波加熱的熱氣體,形成“雙殼”形態(tài)10。
科學(xué)意義
黑洞活動證據(jù):費米氣泡證實銀河系中心黑洞曾經(jīng)歷 劇烈噴流事件,挑戰(zhàn)了“銀河系黑洞休眠”的傳統(tǒng)認(rèn)知610。
星系演化影響:其能量(10^48-10^49焦耳)足以擾動銀河系暈氣體,可能影響恒星形成與星際介質(zhì)循環(huán)14。
暗物質(zhì)探測窗口:部分理論認(rèn)為氣泡伽馬射線可能源于 暗物質(zhì)湮滅,但當(dāng)前數(shù)據(jù)更支持黑洞起源8。
盡管肉眼不可見,費米氣泡仍是研究 星系核反饋與高能天體物理 的關(guān)鍵樣本,未來觀測(如CTA望遠(yuǎn)鏡)或揭示更多粒子加速細(xì)節(jié)