8 月 11 日消息，近日，天文学家在研究银河系中心的神秘结构 —— 费米气泡时，意外发现了令人震惊的现象：在这些高温等离子体构成的气泡内部，竟然存在着巨大的冷氢云。这一发现不仅为费米气泡的起源和演化提供了新的线索，还可能改写我们对银河系中心超大质量黑洞活动历史的理解。
费米气泡是两个巨大的双生球体，它们像一个巨大的沙漏一样，分别从银河系中心向上和向下延伸。这些气泡由高温等离子体构成，已经在银河系中心喷发了数百万年，如今其从一端到另一端的跨度达到了约 5 万光年，几乎相当于银河系长度的一半。这些气泡只能通过伽马射线观测到，并且与另一个神秘的 X 射线结构 ——eROSITA 气泡相互重叠。
此次，科学家们利用美国国家科学基金会位于西弗吉尼亚州的格林班克射电望远镜对费米气泡进行研究时，发现了这些隐藏在高温气泡深处的巨大冷氢云。这些气云的大小从约 13 光年到 91 光年不等，每一个都比我们的太阳系大得多。
研究团队认为，这些冷氢云可能是数百万年前从银河系中心喷发出来的更大结构的残余。北卡罗来纳州立大学物理系副教授、该研究的主要作者荣蒙・博多洛伊（Rongmon Bordoloi）在接受《Live Science》杂志采访时表示：“可以将其想象成将冰块放入沸水中：小冰块会迅速融化，但大冰块会持续更久 —— 尽管它也在逐渐溶解。我们相信这些星云可能是更大结构的残余，目前正被银河系的星系风侵蚀。”
这一发现表明，银河系中心的超大质量黑洞可能在比之前认为的更近的时间内经历了一次剧烈的物质喷发。博多洛伊补充道：“从原则上讲，这些气云本不应该在如此高温的环境中存活这么久，但它们确实存在。这为我们提供了一种‘时钟’：它们的存活表明银河系中心的黑洞在数百万年前才刚刚爆发。在宇宙时间尺度上，这不过是眨眼之间。”
此前，费米气泡于 2010 年被美国宇航局的费米伽马射线空间望远镜发现。尽管其大小与银河系相当，但只能通过伽马射线观测到。费米气泡的等离子体温度极高，超过 100 万开尔文（ 注：约 82 万摄氏度）。科学家们推测，这些气泡可能是银河系中心超大质量黑洞在古代一次剧烈喷发的结果。当时，黑洞同时向银河系平面的上方和下方喷射出两股物质射流，将附近的物质卷起并抛向太空。
新发现的冷氢云可能就是那次喷发物质的残余。博多洛伊指出，这些冷氢云在被卷入费米气泡时，其初始规模可能比现在大得多，否则无法在如此高温的环境中存活至今。这些冷氢云位于费米气泡内部，距离银河系中心约 1.3 万光年。
这一发现可能有助于解开费米气泡的一个重大谜团，因为它极大地限制了费米气泡的年龄范围。这一年龄反过来又暗示，每当大量物质落入我们星系中心的超大质量黑洞时，它可能会经历剧烈的、间歇性的爆发，而且最近一次爆发的时间比之前认为的更近。然而，我们星系中黑洞爆发的精确时间仍是一个未解之谜。
博多洛伊总结道：“可以肯定的是，像费米气泡以及最近发现的 eROSITA 气泡这样的特征表明，银河系中心在过去比我们曾经认为的要活跃得多。”
