#頭條創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽#
新研究表明，自旋速度極快的中子星最有可能導致銀河系區(qū)域發(fā)出伽馬射線輻射，而不是之前認為的所謂的費米氣泡。
所謂的費米氣泡——發(fā)射高能氣體的兩個大型結構——以銀河系核心為中心，但也在其上方和下方延伸。2010年被發(fā)現(xiàn)，它們的起源仍然是個謎。
根據(jù)發(fā)表在《自然天文學》上的澳大利亞科學家的研究，“毫秒脈沖星”——坍縮的、超密集的死亡大質量恒星核心——位于圍繞銀河系運行的人馬座矮星系。
費米氣泡中的一個明亮斑塊，以前歸因于銀河系中心黑洞發(fā)射的噴流，實際上是由于銀河系衛(wèi)星星系背景中的伽馬射線發(fā)射造成的。此前，巨大的輻射被認為與 2010 年從銀河系中心噴發(fā)的稱為費米氣泡的結構有關。
與費米伽馬射線太空望遠鏡合作的天文學家宣布發(fā)現(xiàn)了兩個巨大的斑點，它們在銀河系平面上方和下方延伸了50000光年的總距離，以每小時數(shù)百萬光年的速度膨脹。
十多年來，它們的起源一直困擾著天文學家，一種理論認為它們的存在歸功于銀河系的超大質量黑洞，它的質量是太陽的400萬倍。向上和向外吹，這些斑點在高能伽馬輻射中比銀河系盤的其他部分更亮。
過了一段時間，天文學家發(fā)現(xiàn)了一些將費米氣泡與我們銀河系的超大質量黑洞聯(lián)系起來的初步證據(jù)。他們發(fā)現(xiàn)，在上述“氣泡”之一的內(nèi)部，有一個類似伽馬射線噴流的薄特征指向銀河系中心。令科學家們困惑的是氣泡的奇怪、不平衡的形狀，其中一個包含一個細長的亮點，一個“繭”。
澳大利亞科學家決定更徹底地研究這個加速宇宙射線的“繭”，結果卻發(fā)現(xiàn)該結構與費米氣泡或銀河系的超大質量黑洞之間沒有任何聯(lián)系。
由澳大利亞國立大學的天體物理學家羅蘭·克羅克領導的天文學家團隊對一系列可能的解釋對伽馬射線發(fā)射進行了建模。他們得出的結論是，人馬座星系是費米繭中最有可能的輻射源。他們專注于繭的位置與人馬座矮星系核心的位置相吻合的事實。作為銀河系的衛(wèi)星，從地球上看，這個星系恰好位于費米氣泡南部。
“最亮的斑點之一，費米繭，位于南部氣泡中。這個特別明亮的斑點最初被認為是銀河系超大質量黑洞過去爆發(fā)的結果，但我們的研究表明它實際上來自人馬座矮星系。費米繭與費米氣泡重疊的事實本質上是一個巧合，”克羅克副教授說。
關于從人馬座矮星系發(fā)出的伽馬射線是個謎。伽馬射線主要發(fā)生在高能粒子——宇宙射線——與恒星之間的氣體碰撞時。然而，據(jù)研究小組稱，接受審查的矮星系的恒星很老，不可能造成大量輻射。所以他們決定“毫秒脈沖星”一定會產(chǎn)生伽馬射線。
在某些條件下，由比太陽質量大得多的恒星殘骸組成的雙星系統(tǒng)也緊密圍繞另一顆恒星運行，從而產(chǎn)生中子星。這個恒星物體大約和太陽一樣重，但直徑不超過20公里，每秒旋轉數(shù)百次。
正是這種快速自轉和強大的磁場使中子星能夠充當天然粒子加速器，將高能粒子發(fā)射到太空中。這些粒子隨后發(fā)射伽馬射線。
“我們已經(jīng)證明，人馬座矮星系的這種發(fā)射可以用毫秒脈沖星來解釋。暗物質假設的可能性要小得多?！?/p>
根據(jù)研究小組的說法，他們的發(fā)現(xiàn)不僅對理解費米氣泡有影響。這一發(fā)現(xiàn)可能有助于尋找銀河系暗物質，其中一個信號被假設為伽馬輻射過量。
“這很重要，因為暗物質研究人員長期以來一直認為，對來自矮星衛(wèi)星的伽馬射線的觀測將是暗物質的有力指標。這項研究表明并非如此，但我們?nèi)栽趯ふ夷切┌滴镔|特征，”克羅克說。
該研究還要求對目前對矮球狀星系（如人馬座）及其包含的恒星群的理解進行修訂。
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