科学天文学家认为费米气泡由银河中心喷发而成
为了更好地了解银河中心(GC)和星际介质(ISM) ， 天文学家们使用WHAM技术集中精力于费米气泡的研究中 ， 也许有一天我们能够通过对其的研究会知道几百万年前在银河系中心发生了什么 ， 从而形成了这些巨大的气泡 。
我们对银河的研究往往会碰到不同寻常的矛盾 ， 比如浓密的气体会妨碍我们观察银河系的中心 ， 使它难以在可见光下被观察到 。 不过更遥远的河外星系未必有这样的障碍 ， 所以我们使用一些方法 ， 比起身处的银河系 ， 能更清晰地观察遥远的河外星系 。
本文插图
【科学天文学家认为费米气泡由银河中心喷发而成】
银河系区域的划分——银心、银盘、银晕、银冕 。 图：moddb
为了更好地理解银河中心（GC）以及星系介质（ISM） ， 天文学家团队使用了威斯康辛氢α原子绘图仪（Wisconsin-H-alphaMapper ， WHAM）在部分可视光谱内探索银河系的核心 。
本文插图
威斯康辛氢α原子绘图仪 。
研究团队主要聚焦银河系的两个特征形状——费米气泡 。 费米气泡由银河中心发出的高能气体形成 ， 呈巨大的喷射形状 ， 因2010年被费米-伽马射线宇宙天文望远镜发现而得名 。 这些气泡非常巨大 ， 从银河系银盘中喷出并延伸了总共约5万光年的距离 ， 并以每小时数百万英里的速度在运动 。
本文插图
在银河平面的上下两端 ， 伽马射线&X线喷射的费米气泡（NASA-古德哈德宇宙航天中心）
WHAM对费米气泡的观察刊登在《天文物理学通讯》杂志一篇名为《费米气泡测试模型：在银河中心上方发现高速氢α原子》的论文中 ， 并在第236届美国天文学会上作了报告 。 第一作者DhaneshKrishnarao是一名威斯康辛大学白水分校(UWWisconsins)的研究生 。
本文插图
论文作者DhaneshKrishnarao
在这篇论文之前 ， 费米气泡主要通过紫外线观测 ， 它要在远距离类星体的光线穿透费米气泡时进行分析 。 虽然这种观测拓展了科学家们对费米气泡的理解 ， 但也有不少局限 。 它们只能产生于特定的视准线 ， 且不能测量气体的速度、温度以及浓度 。
WHAM是全天型望远镜 ， 正如其名 ， 它使用了别的方法——观察（气体的）氢α原子 。 氢α原子内部 ， 当一个电子从第三能量级跳跃到第二能量级时 ， 会发出一条特定光谱——可视光中最亮的氢原子光谱 。
本文插图
简化的罗德福特-波尔氢α原子过程模型 。 (JabberWok/CCBY-SA3.0) 。 上图：当一个电子（绿）从第三能量层跳到第二能量层时 ， 将产生一个量子并发出明亮的可视光光谱 。
马特·哈弗那是论文的合作作者 ， 也是安博德瑞航空大学的天文物理学教授 。 哈弗那在一次新闻发布会上解释了WHAM射电望远镜如何帮助天文学家加深对银河中心区域的理解 。 气体阻碍了我们观测银河中心的视野 ， 但河外星系却没有 。 “现在我们能用一些高精度设备 ， 比如WHAM ， 观测银河的一些区域来获取银河中心的新信息 ， 而之前我们只能使用红外线或者无线电 。 ”哈弗那说道 。 “我们还可以在其他河外星系建立与银河中心相同的观测进行比较 。 ”
从事这项研究的科学家还发现了费米泡沫的氮气喷射射线 。 他们在气泡的相同位置合并了新结果跟近期哈勃望远镜紫外线观测结果 。 论文第一作者Krishnarao在新闻发布会上说：“我们整合了离子化气体的（射线）喷射跟吸收的观测结果来推算气体浓度 ， 压力跟温度 ， 这能更好地理解它们从何处来” 。 “威斯康辛氢α绘图仪（WHAM）的观测揭示了氢α原子的高速运动方向跟[NII]λ6584喷射出的光谱方向是一致的 ， 其速度在紫外线吸收射线的形状跟费米泡沫一致——即一组双锥型叶片状的伽马射线 。 ”
推荐阅读
- 搞笑小红兵聊娱乐|我个人认为李宇春更适合这个角色，《花木兰》上线后观众吐槽不断
- SOLE履程|SOLE 发售一览 | 你认为 Prada x adidas 本周能够霸榜吗？
- 山魈|是谁把我们囚禁在地球上？科学家发现“宇宙墙”，真相让人恐惧！
- 上海市科学技术委员会|关于做好制订因公出国（境）培训中期规划的补充通知
- 北京日报客户端|美国正式实施“群体免疫”？反科学的政治悲剧
- 归处|世界上3个最美丽的火车站-你认为中国最漂亮的是哪个？
- 大众报业·海报新闻|该校此前已有3位校友获此殊荣，山东大学教授彭实戈获未来科学大奖
- 怎样不秃顶|本认为买了学区房，结果是被割了韭菜，这样的单谁来买？
- 北京中关村科学城 非公科技企业赴科右前旗扶贫对接
- 中国科学院大学|我国进步最快的非211创办5年后成为双一流，分数线却直逼清华北大