最新發(fā)現(xiàn)：銀河系48%的氫原子，被不明來(lái)源的能量剝離了電子！

如果計(jì)算出有多少能量滲透到銀河系中心，或許能為我們銀河系能量的根本來(lái)源提供新線索。安柏瑞德航空大學(xué)物理學(xué)和天文學(xué)助理教授哈夫納表示：銀河系中心氫原子核被電離剝離電子，具有很高的能量，如果沒(méi)有持續(xù)的能量，自由電子通常會(huì)在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)找到彼此并重新結(jié)合，回到中性狀態(tài)。如能夠以新的方式看到電離氣體，應(yīng)該有助于天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)可能保持所有這些被電離能量的各種來(lái)源。

為了確定銀河系中心的能量或輻射量，科學(xué)家不得不透過(guò)塵埃覆蓋物進(jìn)行窺視。銀河系大約擠滿了2000多億顆恒星，還藏匿著星際塵埃和氣體的黑暗斑塊。使用WHAM望遠(yuǎn)鏡 20年的數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)形狀奇特的塵埃云，其研究發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》期刊上，發(fā)現(xiàn)奇怪的是電離氫氣，當(dāng)通過(guò)敏感的WHAM望遠(yuǎn)鏡捕捉到它時(shí)，它呈現(xiàn)紅色，它正朝著地球的方向移動(dòng)。

這一特征被科學(xué)家稱(chēng)為“傾斜的圓盤(pán)”，因?yàn)榕c銀河系的其他部分相比，它看起來(lái)是傾斜的。這一特征的位置無(wú)法用已知物理現(xiàn)象(如星系旋轉(zhuǎn))來(lái)解釋。現(xiàn)在研究人員有一個(gè)難得的機(jī)會(huì)來(lái)研究這個(gè)傾斜的圓盤(pán)，它從通常的斑駁塵埃覆蓋中解脫出來(lái)，通過(guò)使用光學(xué)來(lái)進(jìn)行研究。通常，傾斜的圓盤(pán)必須用紅外或無(wú)線電光技術(shù)進(jìn)行研究，這使得研究人員可以通過(guò)塵埃進(jìn)行觀察，但限制了了解更多電離氣體的能力。

銀河系中心被電離

如能夠在光學(xué)光線下進(jìn)行這些測(cè)量，將能夠更容易地將銀河系核心與其他星系進(jìn)行比較。許多研究都測(cè)量了宇宙中數(shù)千個(gè)螺旋星系中心電離氣體的數(shù)量和質(zhì)量，這也是第一次能夠直接將銀河系的測(cè)量結(jié)果與這么多星系測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較。研究人員利用現(xiàn)有模型，試圖預(yù)測(cè)這些發(fā)射區(qū)應(yīng)該有多少電離氣體。來(lái)自WHAM望遠(yuǎn)鏡的原始數(shù)據(jù)使研究人員能夠改進(jìn)預(yù)測(cè)，直到獲得該結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確3D照片。

比較結(jié)構(gòu)中氫、氮和氧產(chǎn)生其他波長(zhǎng)的可見(jiàn)光，這將為研究人員提供關(guān)于其組成和性質(zhì)的進(jìn)一步線索。研究發(fā)現(xiàn)，銀河系中心傾斜的圓盤(pán)中至少有48%的氫氣被不明來(lái)源的能量電離，氣態(tài)的電離結(jié)構(gòu)在離開(kāi)銀河系中心時(shí)會(huì)發(fā)生變化，此前，科學(xué)家只知道位于該區(qū)域的中性(非電離)氣體。在銀河系核心附近，氣體會(huì)被新形成的恒星電離，但當(dāng)離中心更遠(yuǎn)時(shí)，情況就會(huì)變得更加極端。

氣體會(huì)變得類(lèi)似于一類(lèi)被稱(chēng)為L(zhǎng)INERS的星系，也就是低電離(核)發(fā)射區(qū)。研究發(fā)現(xiàn)，這個(gè)結(jié)構(gòu)似乎是朝著地球移動(dòng)，因?yàn)樗挥阢y河系旋臂內(nèi)部的橢圓軌道上。線型星系，如銀河系，約占所有星系的三分之一，它們的中心比只形成新恒星的星系具有更多輻射，但比那些超大質(zhì)量黑洞正在積極消耗大量物質(zhì)的星系輻射更少，在WHAM望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)之前：

仙女座星系是距離銀河系最近的線狀螺旋星系，但它仍有數(shù)百萬(wàn)光年遠(yuǎn)。由于地球離銀河系的核心只有數(shù)萬(wàn)光年遠(yuǎn)，天文學(xué)家們現(xiàn)在可以更詳細(xì)地研究這樣的線性區(qū)域。研究這種延伸的電離氣體，應(yīng)該有助于我們更多地了解銀河系中心現(xiàn)在和過(guò)去的環(huán)境。接下來(lái)，研究人員需要找出銀河系中心的能量來(lái)源，能夠根據(jù)輻射水平對(duì)星系進(jìn)行分類(lèi)是邁向這一目標(biāo)的重要一步。

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博科園｜研究/來(lái)自：安柏瑞德航空大學(xué)

參考期刊《科學(xué)進(jìn)展》

DOI: 10.1126/sciadv.aay9711

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