银河系中心奇怪的屏障将宇宙射线阻挡在外

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  银河系的中心可能比天文学家所想的还怪!中国科学院紫金山天文台团队利用费米太空望远镜的伽马射线资料,研究银河系的中心附近的宇宙射线,显示银河系中心附近的天体不但将粒子加速到近光速,向外吹出高能辐射风暴,银河系核心也有天体阻止大部分来自银河系外面的宇宙射线进入!换句话说,宇宙射线可以离开银河系中心,却很难进入。

  银河系中心位于人马座,距离26000光年。这里恒星密度极高,都围绕着一个质量为太阳400万倍的超大质量黑洞。长期以来,科学家们一直认为这个名为人马座A*的黑洞或附近其他天体,正在将质子和电子加速到近光速。这些粒子在银河系磁场传播,在整个银河系中形成密度大致均匀的高能粒子海。在新研究中,研究人员将这片宇宙射线与银河系中心的宇宙射线密度进行比较。虽然宇宙射线无法直接看到,但科学家可以在伽马射线图中找到它们,因为宇宙射线与其他物质碰撞会发出高能光线。团队使用费米望远镜的数据,证实银河系中心的某些天体确实充当了巨大粒子加速器,将宇宙射线射入银河系之外。但这张地图也揭示了神秘的“屏障”,使宇宙射线的密度在银河系中心的边缘显著下降。研究人员说,这种现象的来源更难查明,但它可能是银河系核心附近的混乱磁场的结果。

  研究团队认为,可能是银河系中心附近密集的尘埃和气体云会自行坍塌,压缩那里的磁场并形成宇宙射线屏障。或许来自银河系中心无数恒星的恒星风正在推回宇宙射线海,就像太阳风一样,相关研究发表在《自然通讯》学刊。(编译/台北天文馆研究员李瑾)

费米伽马射线全天域图
费米伽马射线全天域图

资料来源:Space.com

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