发现巨大宇宙“屏障”,可以把宇宙和银心射线海分开,会是什么?


来源:安徽新闻网 作者:安徽新闻 发布时间:2021-11-24 11:17:26


  有什么东西阻止宇宙中移动快的粒子进入我们星系的中心?


  一位艺术家利用费米伽马射线太空望远镜的数据来创造银河系中心的印象。


  一项新的研究表明,银河系的中心可能比天文学家想象的要复杂得多。


  在这项研究中,一组来自中国科学院南京分院的研究人员研究了一张展示放射性伽马射线的地图——这是宇宙中光高能的形式,当称为宇宙射线的超高速粒子撞击普通物质时,它会产生——如何在我们星系的中心和周围爆炸。


  图片显示,银河系中心似乎有什么东西被加速到惊人的速度——很接近光速——从而在银河系中心外产生了大量的宇宙射线和伽马射线。据研究小组11月9日在《自然通信杂志》上报道,虽然银河系中心不断向宇宙空间发射高能辐射风暴,但有些东西阻止大多数宇宙辐射从宇宙的其他地方进入银河系的核心区域。


  研究人员将这种效应描述为一个无形的屏障,包裹在银河系中心,将宇宙射线密度保持在明显低于整个银河系其他部分的基线水平。换句话说,宇宙射线很难离开银河系中心。


  宇宙屏障的机制是什么,或者它为什么存在,这仍然是一个谜。


  中心怪物


  人马座位于距离地球约26000光年的银河系中心。它是一个尘埃密集的地方,每光年容纳的恒星数量是整个太阳系的100多万倍——所有这些都包裹着一个质量约为太阳400万倍的超大质量黑洞。


发现巨大宇宙“屏障”,可以把宇宙和银心射线海分开,会是什么?


  长期以来,科学家们一直怀疑这个叫人马座A的黑洞,或者银河系中心的其他物体将质子和电子加速到接近光速的水平,产生宇宙射线,穿透我们整个银河系,继续到达星系空间。这些射线通过我们银河系的磁场传播,在整个银河系中形成密度约均匀的高能粒子海洋。这种稳定的粒子汤被称为宇宙射线海。


  (在希腊神话中,宙斯的妻子赫拉是赫拉克勒斯的奶妈,吸得太狠,导致赫拉的奶洒遍天堂,形成银河系。)从地球上看,相当于从内部看银河系的圆盘结构,所以银河系就像一条腰带。1610年,伽利略首次用天文望远镜将光带分解成单星。直到20世纪20年代初,大多数天文学家仍然认为银河系包含了宇宙中所有的恒星。在1920年天文学家哈洛·沙普利和赫伯·柯蒂斯之间的大辩论之后,艾德温·哈勃的观察结果表明,银河系只是众多明星之一。


  银河系是一个直径为10-20万光年的棒状螺旋星系。近的模拟研究表明,一个同样含有一些可见恒星的暗物质盘可能会将银河系的直径延伸到近200万光年。银河系有几个伴星系,是这个星系群的一部分是室女座超星系团的一部分,室女座超星系团本身也是拉尼亚凯亚超星系团的一部分。


  据估计,银河系包括超过1000-4000亿的恒星和同等规模的行星。太阳系位于距离银心约27000光年的半径上,位于猎户臂内缘,是气体和灰尘的螺旋聚集区之一。一万光年内侧的恒星形成一个凸起和一个或多个条状物从凸起辐射。


  银心是人马座A的强射电源,是4.100(±0.034)的超大质量黑洞。恒星和气体在离银心很远的地方以每秒220公里左右的速度运行。恒定转速似乎与开普勒的动力学定律相矛盾,这表明望远镜看不到银河系(约90%)的质量,既不发射也不吸收电磁辐射。这部分推测的质量称为暗物质。


  太阳绕银河系中心每周需要2.4亿年。如果银河系被视为一个整体,与银河系外的参考系相比,它的运动速度约为每秒600公里。银河系中古老的恒星几乎和宇宙本身一样古老,所以它们可能在黑暗时期爆炸后不久就形成了。



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