在探索宇宙奧秘的征程中,人類對銀河系的研究不斷取得新突破。近期,科學家觀測到一股橫跨銀河系的能量波,其規(guī)模與影響范圍遠超以往認知,為理解銀河系演化提供了全新視角。
這股能量波以銀河系中心為源頭,向銀盤兩側(cè)擴散,覆蓋范圍達10萬光年,幾乎貫穿整個銀河系。由于光速有限,我們現(xiàn)在觀測到的能量波動態(tài),實際上是它在數(shù)萬年前就已開啟的傳播過程。這意味著,我們看到的銀河系能量活動,是穿越漫長時空傳遞而來的“歷史影像”。
此前,歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡(VLT)在光學波段對銀河系銀盤區(qū)域進行了長期觀測,捕捉到星際氣體的異常擾動信號,暗示存在大規(guī)模能量傳遞現(xiàn)象。但僅靠光學觀測,難以準確判斷其能量規(guī)模和傳播機制。為深入探究這股能量波的本質(zhì),研究團隊聯(lián)合美國國家航空航天局的錢德拉X射線天文臺、費米伽馬射線太空望遠鏡以及中國的“慧眼”硬X射線調(diào)制望遠鏡,開展了多波段協(xié)同觀測。
錢德拉望遠鏡和“慧眼”衛(wèi)星專注于X射線波段,費米望遠鏡則聚焦伽馬射線波段。這些波段是探測高能粒子運動和能量傳遞過程的關(guān)鍵。觀測結(jié)果顯示,能量波在X射線波段呈現(xiàn)出明顯的連續(xù)震蕩信號。通過流體動力學模型擬合,科學家發(fā)現(xiàn)其傳播速度約為300公里/秒,攜帶的總能量相當于10萬個太陽質(zhì)量完全轉(zhuǎn)化的能量總和。這一規(guī)模遠超常規(guī)星系內(nèi)能量活動,普通超新星爆發(fā)產(chǎn)生的能量波攜帶能量僅為其千分之一。
如此巨大的能量,必然源于一次極端劇烈的能量釋放事件。研究指出,這是銀河系中心超大質(zhì)量黑洞活動引發(fā)的。當銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞吞噬周邊星際物質(zhì)時,會形成高速旋轉(zhuǎn)的吸積盤。吸積盤內(nèi)的物質(zhì)在劇烈摩擦和引力壓縮下,釋放出海量高能粒子。這些高能粒子以噴流形式向外噴發(fā),與星際介質(zhì)劇烈碰撞后形成能量波,并沿著銀盤方向擴散傳播,科學家將其形象地稱為“銀河系能量漣漪”。
這股能量波對銀河系演化的影響不容小覷。科學家利用現(xiàn)有觀測數(shù)據(jù)建立星系演化模型發(fā)現(xiàn),能量波在傳播過程中會持續(xù)加熱星際氣體,使部分區(qū)域星際氣體溫度升高至數(shù)百萬攝氏度,同時壓縮星際云團,可能觸發(fā)新的恒星形成。相比之下,銀河系內(nèi)常規(guī)區(qū)域星際氣體溫度僅為幾十至幾百攝氏度,恒星形成效率也遠低于受能量波影響的區(qū)域。
這一發(fā)現(xiàn)表明,銀河系的演化并非平穩(wěn)進行,在某些時期會受到銀心黑洞活動引發(fā)的能量波干擾。這種干擾會顯著改變星際介質(zhì)的物理狀態(tài),甚至影響恒星形成的分布格局,為解釋“銀河系銀盤結(jié)構(gòu)的形成與演化”提供了重要線索,推動人類對宇宙家園的認識邁向新高度。











