美国国家航空航天局的钱德拉注意到银河系中心正在排气

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银河系星系中心附近的区域（标记）。资料来源：X射线：NASA/CXC/芝加哥大学/S.C.Mackey等人。；电台：NRF/SARAO/MeerKAT；图像处理：NASA/CXC/SAO/N.Wolk

据钱德拉X射线中心：利用美国国家航空航天局的钱德拉X射线天文台，天文学家找到了一个排气口，该排气口连接在从银河系中心喷出的热气“烟囱”上。他们描述这些结果的论文发表在《天体物理杂志》上。

银河系中心名为人马座A*（简称Sgr A*）的超大质量黑洞的喷发可能形成了这个烟囱和排气口。

烟囱和通风口距离地球约26000光年。烟囱从银河系的中心开始，垂直于银河系的螺旋盘。天文学家此前使用Chandra和XMM Newton的X射线数据确定了这个烟囱，这是欧洲航天局（ESA）的一项任务，由美国国家航空航天局（NASA）贡献。MeerKAT射电望远镜探测到的无线电发射显示了包围烟囱中气体的磁场的影响。

最新的钱德拉数据揭示了几个大致垂直于星系平面的X射线脊。研究人员认为这些是一个隧道的壁，形状像一个圆柱体，当热气沿着烟囱向上移动并远离银河中心时，它有助于引导热气。新发现的通风口位于烟囱顶部附近，距离星系中心约700光年。

领导这项研究的芝加哥大学的Scott Mackey说：“我们怀疑磁场起到了烟囱壁的作用，热气像烟雾一样向上传播。”。“现在我们在烟囱顶部附近发现了一个排气口。”

研究小组认为，排气口是由从烟囱中升起的热气撞击其路径上较冷的气体形成的。X射线中排气口壁的亮度是由碰撞产生的冲击波引起的，类似于超音速飞机的音爆。排气口的左侧可能特别明亮，因为向上流动的气体以比其他区域更直接的角度和更大的力撞击隧道壁。

该研究的作者认为，热气很可能来自一系列事件，包括物质落入Sgr a*，然后从黑洞喷发，将气体沿着烟囱向上，并通过排气口排出。然而，他们不知道黑洞被喂养的确切频率。

先前的研究表明，剧烈的X射线耀斑每隔几百年就会在中心黑洞的位置或附近发生一次，因此这些耀斑可能在推动热气通过排气口向上流动方面发挥重要作用。天文学家还估计，银河系黑洞每隔20000年左右就会撕裂并吞噬一颗恒星。这类事件将导致强大的爆炸性能量释放，其中大部分注定会通过烟囱喷口上升。

加州大学洛杉矶分校的合著者Mark Morris说：“我们不确定这种能量和热量是否是由大量材料同时倾倒在Sgr a*身上，就像一堆原木被倾倒在火上一样。”。“或者它可能来自于多个小负载被送入黑洞，类似于定期扔进去的火种。”



正如我们在最新新闻稿中报道的那样，这些图像显示了连接在烟囱上的排气口从银河系中心超大质量黑洞周围区域释放热气的证据。在这张图的主图像中，美国国家航空航天局钱德拉X射线天文台的X射线（蓝色）与米尔卡特望远镜的无线电数据（红色）相结合。此前，天文学家利用钱德拉和欧空局XMM牛顿的X射线数据，在银河系中心附近发现了一个热气“烟囱”。MeerKAT探测到的无线电发射显示了包围烟囱中气体的磁场的影响。插图中突出显示了排气口的证据，其中仅包括Chandra数据。几个显示更亮X射线的X射线脊以白色出现，大致垂直于星系平面。研究人员认为，这些是一个隧道的壁，形状像一个圆柱体，当热气沿着烟囱向上移动并远离银河系中心时，它有助于引导热气。资料来源：X射线：NASA/CXC/芝加哥大学/S.C.Mackey等人。；电台：NRF/SARAO/MeerKAT；图像处理：NASA/CXC/SAO/N.Wolk

喷口中的粒子和能量为银河系中心周围两个神秘且大得多的结构的起源提供了线索：美国国家航空航天局的费米伽马射线太空望远镜在伽马射线中看到的费米气泡和欧空局最新的X射线望远镜探测到的eROSITA气泡。这两个星系都是从星系中心延伸数千光年的成对结构。它们提供了星系中心附近过去爆炸活动的重要信息。

费米和eROSITA气泡都与烟囱的方向对齐，第二个X射线烟囱从星系中心开始，指向相反的方向。靠近烟囱顶部的排气口的漏斗效应可以使热气在向上传播时保持集中，有助于形成气泡的连贯结构。

位于梅拉特的意大利国家天体物理研究所的合著者Gabriele Ponti说：“费米气泡和eROSITA气泡的起源是研究银河系高能辐射所面临的一些最大谜团。”。“我们发现了一个小结构，它可能在这些巨大气泡的产生中发挥重要作用。”