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    清大解開銀河系巨大泡泡之謎 源自黑洞能量噴發

    清大解開銀河系巨大泡泡之謎,源自黑洞能量噴發,其中天文所助理教授楊湘怡揭開銀河系巨大泡泡成因之謎。圖為260萬年前黑洞能量噴發,形成費米泡泡(紅色內圈)與義羅西塔泡泡(綠色外圈)。(清大提供)

    清大解開銀河系巨大泡泡之謎,源自黑洞能量噴發,其中天文所助理教授楊湘怡揭開銀河系巨大泡泡成因之謎。圖為260萬年前黑洞能量噴發,形成費米泡泡(紅色內圈)與義羅西塔泡泡(綠色外圈)。(清大提供)

    2022/03/24 11:50

    〔記者洪美秀/新竹報導〕清華大學天文所助理教授楊湘怡與國際團隊利用先進電腦模擬,證實過去天文學家觀測到銀河系兩組巨大的泡泡—義羅西塔(eRosita)泡泡與費米(Fermi)泡泡,其實是260萬年前銀河系中心超大黑洞的能量噴發所產生,代表銀河系黑洞目前雖處於休眠期,但數百萬年前確實曾經活躍噴發。

    形成這兩組巨大泡泡的高能粒子與震波目前仍以每秒1500公里的超高速向外擴張,並逐漸朝我們身處的太陽系而來,但還好需要好幾百萬年才會抵達地球,可以暫時不必太擔心。

    由清華大學與美國密西根大學、威士康辛大學天文學家組成的跨國研究團隊,揭開銀河系巨大泡泡成因之謎。這項天文研究成果也登上國際頂尖期刊《自然天文》。

    楊湘怡說,國際天文學家在2010年利用費米伽瑪射線望遠鏡發現銀河系中心有兩個巨大的泡泡,以銀河系盤面為中心上下對稱,命名為費米泡泡。當時天文界就對於費米泡泡的形成原因爭論不休,一派認為是黑洞的能量噴發造成,另一派則主張是超新星爆炸產生的星系風。

    2019年,天文學家發射了另一個義羅西塔X射線望遠鏡,很快就觀測到與費米泡泡形狀相近,但更巨大、上下對稱的兩個泡泡,此為義羅西塔泡泡。

    楊湘怡與國際團隊合作,將最新的義羅西塔望遠鏡觀測數據輸入電腦進行流體力學模擬,發現與黑洞噴流的氣體溫度、密度變化相符,證實費米泡泡和義羅西塔泡泡是同一個黑洞噴流事件造成,噴出的泡泡內圈是黑洞噴出高能粒子放出的伽瑪射線,外圈則是氣體震波釋出的X射線。

    楊湘怡解釋,當銀河系中心的黑洞吸收1萬至10萬倍的太陽質量物質,其實只有一小部分被吃進連光都無法逃逸的區域,多數的物質還是會被吐出來,與磁場交互作用,以接近光速向外噴流,並把銀河系的氣體向外排開,形成巨大的泡泡。

    密西根大學教授魯茲科夫斯基提到,這項研究讓大家了解宇宙中的超大質量黑洞如何演化,及與其他星系的交互作用,希望未來也能解答這些帶有巨大能量的泡泡會對星系演化造成什麼影響。

    清大解開銀河系巨大泡泡之謎、源自黑洞能量噴發,其中天文所助理教授楊湘怡揭開銀河系巨大泡泡成因之謎。(清大提供)

    清大解開銀河系巨大泡泡之謎、源自黑洞能量噴發,其中天文所助理教授楊湘怡揭開銀河系巨大泡泡成因之謎。(清大提供)

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