银河系的中心目前是一个安静的地方,那里有一个超大质量的黑洞在沉睡,只是偶尔啜一小口氢气。但情况并非一直如此。一项新的研究表明,600万年前,当被称为古人类的第一批人类祖先在地球上行走时,我们银河系的核心炽热地燃烧着。这个活动期的证据来自于对星系丢失质量的搜索。
测量显示,银河系的质量大约是太阳的1-2万亿倍。其中约六分之五是不可见的神秘暗物质。剩下的银河系重量的六分之一,或者说1500 - 3000亿太阳质量,是正常物质。然而,如果你把我们能看到的所有恒星、气体和尘埃都加起来,你只能发现大约650亿个太阳质量。其余的正常物质——由中子、质子和电子组成的物质——似乎不见了。
“我们玩了一场捉迷藏的宇宙游戏,我们问自己,失踪的弥撒在哪里隐藏?”主要作者Fabrizio Nicastro说,他是哈佛史密森天体物理中心(CFA)和意大利国家天体物理研究所(NIAF)天体物理学家的研究助理。
尼卡斯特罗继续说:“我们分析了XMM牛顿号宇宙飞船的存档X射线观测结果,发现丢失的质量是以百万度气雾的形式渗入我们的星系。气雾吸收了来自更远背景源的X射线。”。
天文学家利用吸收的量来计算有多少正常物质,以及它们是如何分布的。他们应用了计算机模型,但发现无法将观测结果与气体的均匀分布相匹配。相反,他们发现在我们的星系中心有一个“气泡”,延伸到地球的三分之二。
清除泡沫需要巨大的能量。作者推测,这种能量来自于正在供养的黑洞。当一些正在下沉的气体被黑洞吞没时,另一些气体以每小时200万英里(1000公里/秒)的速度被抽出来。
600万年后,这个阶段的活动产生的冲击波跨越了2万光年的空间。与此同时,黑洞已经耗尽了附近的食物,进入了冬眠。
银河系中心附近600万年前恒星的存在证实了这一时间线。这些恒星是由一些曾经流向黑洞的物质构成的。
“不同的证据都紧密联系在一起,”史密森学会的合著者马丁·埃尔维斯(CfA)说。“这个活跃阶段持续了400万到800万年,这对类星体来说是合理的。”
观测结果和相关的计算机模型还表明,百万度的高温气体可以解释高达1300亿太阳质量的物质。因此,这也许可以解释银河系所有缺失物质的藏身之处:它太热了,看不见。
更多的答案可能来自被称为x射线探测器的下一代太空任务。它将能够通过观察较弱的源来描绘出气泡,并看到更精细的细节,从而梳理出有关这一难以捉摸的缺失质量的更多信息。欧洲航天局计划于2028年发射的雅典娜x射线天文台也提供了类似的前景。
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