集20年X射线观测数据大成,新图片显出银河系暴力中心景象

银河中心是一个充满活力的系统,数以亿计的恒星、小黑洞等将那里挤成仿佛水泄不通的市中心。最近NASA发布一张结合钱德拉拉X射线天文台(Chandra X-ray Observatory)过去20年来370次观测的合成照片,可以看到银河系中心令人惊叹的活力。

钱德拉拉X射线天文台是一颗于1999年发射的X射线天文卫星(因为X射线会被地球大气层吸收,因此必须从外太空观测),专门设计用来探测宇宙中极热区域的X射线发射,比如爆炸的恒星、星系团、黑洞周边物质等,运行在一条椭圆轨道上,近地点约1万公里,远地点则约14万公里,轨道周期64小时,至今仍在轨运行中,由史密松天体物理台负责操控。

这20多年来,钱德拉拉X射线天文台也拍下不少东西取得大量研究成果,对21世纪天体物理学带来革命性影响,比如发现伽马射线暴GRB 991216中的X射线发射、观测到银河系中心超大质量黑洞人马座A的X射线辐射、物质从原恒星盘落入恒星时发出的X射线、以直接证据表明宇宙暗物质是正常物质的6倍等。

而由马萨诸塞大学阿默斯特分校天文学家Daniel Wang领导的团队,现在以前所没有的清晰细节向我们展现了银河系中心活动有多“暴力”。

重新照片可以看到,超大质量黑洞位于中间的亮紫白色团块,而钱德拉拉X射线天文台观察到不同能量的X射线分别以橙色、绿色、蓝色和紫色表现,另外还有来自南非MeerKAT电波望远镜的无线电数据以淡紫色、灰色显示,以弥补一些空白地带。

集20年钱德拉拉X射线天文台数据大成的银河中心X射线图像。

由于与磁场相互作用,气体丝形成了这些复杂结构,当太阳发出带电粒子并与地球大气相互作用时,我们也可以当地球增至到类似效果,只不过在银河系中心,驱动太空天气的不仅是单颗恒星,而是由数十亿颗恒星与更戏剧性事件(如超新星爆炸)驱动。每个X射线点或特征都代表一个能量源,这次团队还记录了一条名为G0.17-0.41的特殊X射线,暗示存在一种以前未知的星际机制,可能控制着能量流并影响银河系演化。

G0.17-0.41 X射线细部图。

这些新图像也替未来研究指明了方向,比如银河系中心流出的总能量多少?如何产生与船输?它如何调节银河系这个生态系统统?新论文发布在《皇家天文学会月报》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)。

(图片来源:钱德拉拉X射线天文台)

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