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来自矮星系的伽马射线解决了一大天文难题

 NASA航天爱好者 2022-10-03 发表于吉林
一个被称为“茧”的发光斑点似乎位于我们银河系中心的巨大伽马射线发射源内,自2012年被发现以来,它一直困扰着天文学家。


值得庆幸的是,我们的大气层阻挡了伽马射线。这些射线实际上是光粒子,其能量比我们用眼睛看到的光子高出一百万倍以上。今天运行的最先进的伽马射线检测仪器是费米伽马射线太空望远镜,这是NASA在轨道上运行了十多年的大型任务。

神秘的泡泡

在费米望远镜发射后不久后,它就发现,银河系中心的一些东西正在吹出一对看起来像巨大的伽马射线气泡的东西,这些完全意想不到的“费米气泡”覆盖了整整10%的天空。

气泡来源的一个主要嫌疑对象是银河系的常驻超大质量黑洞,这个比太阳大400万倍的庞然大物潜伏在星系核中,这是气泡发出的区域。


然而,随着时间的流逝和进一步的数据,气泡看起来奇怪地不平衡:一个气泡包含一个细长的亮点——“茧” ,另一个气泡中则没有对应物。

“茧”及其来源

在最新的研究中,科学家发现这种结构与费米气泡无关,实际上与银河系的超大质量黑洞无关。他们发现“茧”实际上是完全不同的东西,它来自人马矮星系的伽马射线,从地球的位置看,它恰好在南方气泡的后面。

是什么造就了伽马射线?

在银河系中,伽马射线的主要来源是高能粒子(称为宇宙射线)与恒星之间脆弱的气体碰撞。然而,这个过程不能解释人马座矮星系发出的伽马射线,很久以前,它就失去了气体。

那么伽马射线从何而来呢?

科学家们考虑了几种可能性,包括它们是暗物质的标志,暗物质是一种看不见的物质,天文学家认为它构成了宇宙的大部分。不幸的是,“茧”的形状与可见恒星的分布非常吻合,这排除了暗物质作为起源的可能性。

毫秒脉冲星

我们感到满意的是,只剩下一种可能性:快速旋转的物体称为“毫秒脉冲星”,它们是特定恒星的残骸,质量大于太阳,它们紧密地围绕另一颗恒星运行。在适当的情况下,这样的双星系统会产生一颗中子星,一个和太阳一样重但只有大约20公里宽的物体,它每秒旋转数百次。由于它们的快速旋转和强大的磁场,这些中子星充当天然粒子加速器,它们以极高的能量将粒子发射到太空中,然后这些粒子发射伽马射线。至此,我们发现,人马座矮星系中的毫秒脉冲星是神秘的“茧”的最终来源。

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