银河系中心，巨型的无线电气泡，与超级黑洞有关？

 图为银河系中心 来源wikipedia

数百万年前，银河系经历了一些神秘又剧烈的变化，导致在银河系中央留下了一个不同寻常的无线电印记。这个无线电印记的范围有数百光年，呈现出一个沙漏的结构。这种沙漏结构使它看起来就像是一对相连的无线电波发射泡。同时，如此大的结构使得银河系中央的其他结构显得异常渺小。

图为MeerKAT望远镜 图源：inverse

这对神秘的泡状结构是由南非的MeerKAT射电望远镜探测到的。这种泡状结构是银河系观测到的最大的结构之一，科学家们仍然不确定到底是什么导致了这种现象。

但他们的确有一些想法。

在一篇发表在Nature杂志上的文章中，一个科学家团队认为这个巨大的无线电泡是银河系中心超级黑洞短时间内向两侧剧烈喷发的产物。

这项研究的第一作者牛津大学的研究员伊恩海伍德教授推测：这可能是由于黑洞处在一个“疯狂吞噬”的状态，从而导致了爆发的形成。

图为银河系中央的超级黑洞，正是科学家们推测那些神秘无线电泡的起源，图源：inverse

“与其他包含活跃中央黑洞的星系相比，我们银河系中央处在一个平静的状态，”海伍德陈述到，“即使如此，银河系中央的黑洞也会时不时地变得异常活跃，因为其周期性地吞没大量的尘埃和气体”

海伍德和他的团队在文章中还提到，爆发也有可能是由于星际间的气体坠落到黑洞中或者是由于大量星体同时形成带来的冲击波导致。

在20世纪80年代，这场爆发首次由西北大学物理天文部的法拉德约瑟夫-扎德教授观测到。法拉德也是这项新研究的联合作家。

图为水平延伸的银河系及从银河系上下伸展出来的泡状结构对。这些无线电泡状结构显然使得银河系其他的物质相形见绌。图源：inverse

当时，约瑟夫-扎德观测到了大型有条理的磁性丝状结构，或者说是暗物质的条带。这些丝状结构标志了银河系中心宇宙空隙的界限。从此以后，约瑟夫-扎德就困惑于这些物质的起源。

然而，观测表明大多数这类丝状结构都局限在这些无线电泡状结构中。

“由MeerKAT发现的无线电泡状结构为这些丝状结构的起源提供了线索，”约瑟夫-扎德陈述到。

在此之前，因为由银河系中心发出了明亮的无线电信号，所以观测银河系的范围很困难。然而这项研究所运用的望远镜能够从泡状结构中捕捉无线电波，不受周围环境的干扰。

图为来自Sgr A*的异常明亮的x射线耀斑，来源wikipedia

“直到现在，这些巨大的泡状结构仍被银河系中央发出的极亮的电磁波挡住，”来自位于开普敦的南非射电天文台的费尔南多卡米洛教授说到。他同时也是文章的联合作者之一。

“从背景噪音中分离出这些泡状结构是一项技术壮举。”

摘要：银河系的中央有一个质量相当于400万个太阳的超级黑洞，它所处的环境与银盘的环境明显不同。虽然黑洞在活跃星系核的大背景下基本上是静止的，x射线的观测为它周围的高能爆发提供了证据。

图为：磁星被发现非常靠近银河系中心的超大质量黑洞人马座A* 来源wikipedia

除此之外，尽管在宇宙中心恒星形成的水平在过去的几亿年间是大致不变的，但有证据表明短时间内的爆发增加了，这是由于在银河系经度|l| < 0.7度和纬度|b| < 0.2度的环状中心分子带内，黑洞与增强的气体密度之间的相互作用造成的。内部200秒区区域的特征在于大量的热分子气体、高的宇宙射线电离速率、不寻常的气体化学、增强的同步加速器发射、以及大量尚未确定其来源的发射磁性丝状结构。

在这里我们报告的无线电成像揭示了一个双极气泡结构，整体跨度为1度乘3度(140秒秒×430秒秒)，延伸到银河平面上下，这种结构显然与银河中心有关。该结构是边缘明亮和有界的，同时，它的对称意味着它是由一个在银河系中心的一个能量事件产生的。我们估计气泡的年龄为几百万年，总能量为7×10^52尔格。我们假设，起源事件是造成银河系中心宇宙射线密度增加的主要原因，同时也是相对论粒子的主要来源，这些粒子为气泡腔内和附近的无线电丝状结构的同步加速发射提供能量。