宇航局钱德拉注意到银河系中心正在排气

天文学家利用美国宇航局钱德拉X射线天文台，找到了一个排气口，该排气口连接着从银河系中心吹出的热气体“烟囱”。他们描述这些结果的论文发表在《天体物理学杂志》上。

银河系中心的超大质量黑洞人马座A*(简称SgrA*)的喷发可能形成了这个烟囱和排气口。

烟囱和通风口距离地球约26,000光年。烟囱从银河系的中心开始，垂直于银河系的螺旋盘。天文学家此前曾利用钱德拉和XMM-牛顿的X射线数据识别出烟囱，这是一项由美国宇航局贡献的欧空局(欧洲航天局)任务。MeerKAT射电望远镜检测到的射电发射显示了烟囱中气体周围磁场的影响。

最新的钱德拉数据揭示了几个大致垂直于星系平面的X射线脊。研究人员认为这些是隧道的墙壁，形状像圆柱体，当热气体沿着烟囱向上移动并远离银河系中心时，它有助于输送热气体。新发现的喷口位于烟囱顶部附近，距离银河系中心约700光年。

领导这项研究的芝加哥大学的斯科特·麦基说：“我们怀疑磁场就像烟囱壁一样，热气像烟雾一样穿过烟囱壁向上流动。”“现在我们在烟囱顶部附近发现了一个排气口。”

研究小组认为，当从烟囱上升的热气体撞击其路径上较冷的气体时，排气口就形成了。X射线中排气口壁的亮度是由碰撞产生的冲击波(类似于超音速飞机的音爆)引起的。排气口的左侧可能特别明亮，因为向上流动的气体以比其他区域更直接的角度和更大的力量撞击隧道壁。

该研究的作者认为，热气体很可能来自一系列事件，涉及物质落入SgrA*，然后从黑洞喷发，驱动气体沿着烟囱向上，并通过排气口排出。然而，他们并不确切知道黑洞被馈送的频率是多少。

先前的研究表明，每隔几百年，在中心黑洞位置或附近就会发生一次剧烈的X射线耀斑，因此这些耀斑可能在驱动热气体向上穿过排气口方面发挥重要作用。天文学家还估计，银河系黑洞大约每2万年就会撕裂并吞噬一颗恒星。此类事件将导致强大的爆炸性能量释放，其中大部分注定会通过烟囱通风口上升。

“我们不确定这种能量和热量是否是由大量材料同时倾倒到SgrA*上而引发的，就像一堆木头被倾倒在火上一样，”合著者、马萨诸塞大学的马克·莫里斯(MarkMorris)说道。加利福尼亚州、洛杉矶。“或者它可能来自于被送入黑洞的多个小负载，类似于定期扔进引火物。”

喷口中的粒子和能量提供了有关银河系中心周围两个神秘且更大的结构起源的线索：美国宇航局费米伽马射线太空望远镜在伽马射线中看到的费米气泡和由美国宇航局费米伽马射线太空望远镜检测到的eROSITA气泡ESA最新的X射线望远镜。这两座结构都是距离银河系中心数千光年的结构对。它们提供了有关银河系中心附近过去爆炸活动的重要信息。

费米气泡和eROSITA气泡都与烟囱和第二个X射线烟囱的方向对齐，第二个X射线烟囱始于星系中心并指向相反的方向。烟囱顶部附近排气口的漏斗效应可以使热气体在向上移动时保持集中，有助于形成气泡的连贯结构。

“费米气泡和eROSITA气泡的起源是银河系高能辐射研究面临的最大谜团之一，”位于梅拉特的意大利国家天体物理研究所的合著者加布里埃莱·庞蒂说。“我们发现了一个小结构，它可能在这些巨大气泡的产生过程中发挥重要作用。”