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銀河系中心現神秘能量波 傳播穩定或改寫星系演化認知

   時間:2025-12-16 18:43:01 來源:快訊編輯:快訊 IP:北京 發表評論無障礙通道
 

當我們仰望星空,試圖窺探銀河系的奧秘時,實際上看到的是它早已逝去的瞬間。由于光速有限,遙遠天體發出的光需要漫長的時間才能抵達地球。在日常生活里,這種時間差微不足道,可當視角放大到星系尺度,情況便截然不同。星系內動輒以千光年計的距離,使得我們看到的1千光年外的天體,呈現的是其1千年前的模樣;1萬光年外的天體,則是1萬年前的狀態。

近期,科學家有了重大發現,在銀河系內探測到一股能量波,這是人類迄今為止觀測到的覆蓋范圍最廣且傳播最為穩定的星系內能量現象。這股能量波起源于銀河系中心方向,其覆蓋范圍已延伸至銀河系半徑的三分之二處,距離地球最近點約2.3萬光年。這意味著,我們如今觀測到的這股能量波,早在2.3萬年前就已開始蕩漾。

此前,歐洲空間局的蓋亞衛星在光學波段對銀河系內恒星運動軌跡展開了長期監測。監測過程中,科學家捕捉到部分恒星存在異常的徑向震蕩信號,這暗示著星際空間可能存在能量擾動。然而,僅依靠光學波段觀測,難以準確判斷這一擾動究竟是能量波還是其他天體活動所致。

為了深入探究這一銀河系內的異常擾動,一支國際研究團隊聯合行動。他們動用了美國的綠岸射電望遠鏡、錢德拉X射線天文臺以及我國的郭守敬望遠鏡,對目標區域進行了多波段協同觀測。與蓋亞衛星不同,綠岸射電望遠鏡和錢德拉望遠鏡分別聚焦于射電波段和X射線波段,這兩個波段是探測星際等離子體震蕩、分析能量波傳播特性的理想選擇。

觀測結果顯示,這股能量波在射電波段呈現出顯著的周期性強度變化??茖W家運用等離子體波動模型進行擬合后發現,該能量波的傳播速度約為300千米/秒,周期穩定在11.5年。其攜帶的總能量極為驚人,相當于10萬顆太陽瞬時輻射能量的總和??茖W家指出,這一規模遠超常規的星系內能量擾動。普通的超新星爆發產生的能量波,在星系內傳播時速度會迅速衰減,且覆蓋范圍有限。而這股能量波不僅傳播穩定,覆蓋范圍還在持續擴大。

那么,究竟是什么機制引發了這股能量波呢?研究團隊給出的答案是“星系核區震蕩反饋”這一能量釋放過程。具體而言,銀河系中心超大質量黑洞周圍的吸積盤,因物質吸積速率發生周期性變化,產生了劇烈的等離子體噴發。噴發出的等離子體與星際介質相互作用,進而形成了能量波。這股能量波以穩定的速度在銀河系內傳播,由于星際介質分布均勻,能量波在傳播過程中損耗極小,從而形成了我們所觀測到的大范圍穩定蕩漾現象,科學家將其形象地稱為“銀河系漣漪”。

為了弄清楚這股能量波對銀河系演化的影響程度,科學家利用現有觀測數據構建了銀河系動力學模型。模型結果顯示,這股能量波在傳播過程中會持續加熱星際介質,使沿途星際氣體的溫度升高約500K。同時,它還會輕微改變部分恒星的運行軌道。作為對比,正常星際介質的溫度僅為10 - 100K,而恒星軌道的自然變化周期通常以百萬年為單位。

科學家進一步指出,此次發現表明銀河系的演化并非是一個平穩的漸進過程。在某些時候,星系核區的活動會產生大范圍的能量反饋,以能量波的形式影響整個星系的物質分布和天體運動。這種跨尺度的能量傳遞過程,為解釋“銀河系中心活動如何調控星系整體演化”這一關鍵問題提供了重要線索。不過,由于目前尚不清楚這樣的能量波在銀河系的演化歷史中出現的次數,以及每次出現對星系生命歷程的具體影響程度,所以這些線索仍有待進一步深入研究。

 
 
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