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正所谓“不识庐山真面目 , 只缘身在此山中” , 虽然我们可以看到位于银河系之外的各式各样的星系 , 但对于银河系本身是什么情况 , 我们却知之甚少 , 由于大量星际尘埃的遮挡 , 我们甚至连银河系“繁华”的中心区域都看不清楚 , 对于我们而言 , 那里还隐藏着太多的神秘 。
中科院天文学家发现 , 一道神秘屏障隔离了银河系中心在银河系中存在着大量的宇宙射线 , 从本质上来讲 , 它们是高速运动的带电亚原子粒子(即结构比原子还要小的粒子) , 其中绝大多数都是质子 , 还有少部分其他元素的原子核(以氦原子核为主)以及微量的电子 。
宇宙射线的来源很广 , 超新星、类星体、黑洞、脉冲星、恒星的高能活动都可以产生宇宙射线 , 研究银河系中的宇宙射线的起源、传播以及分布 , 有助于我们更加深入地了解银河系 。
直接观测宇宙射线是不太现实的 , 所以天文学家们通常会采用一种间接的观测方式 , 简单来讲就是 , 宇宙射线在空间中传播的过程中 , 会有一定的概率与星际介质(例如气体分子、尘埃)发生相互作用 , 然后释放出高能伽马射线光子 , 从而被观测到 。
来自中科院的一组天文学家正是使用的这种方法 , 在研究工作中 , 他们在对“伽马射线大区域空间望远镜”(Gamma-ray Large Area Space Telescope)的观测数据进行了深入分析之后 , 发现了一个“不正常”的情况:位于银河系中心的分子云中的宇宙射线密度 , 远远低于银河系其他区域的宇宙射线密度 。
为什么说这种情况“不正常”呢?正如前文所言 , 宇宙射线的来源是很多的 , 在此基础上 , 由于宇宙射线的带电粒子 , 它们的传播路径就会被星系中的各种磁场反复偏转 , 因此在整个星系的层面上来看 , 宇宙射线的密度应该是均匀的 。
这就意味着 , 似乎有某种神秘力量建立起一道屏障 , 隔离了银河系中心 , 使得外面的宇宙射线无法进入位于银河系中心的分子云 。
更加有意思的是 , 该研究还确认了在银河系的中心区域 , 其实存在着一个巨大的宇宙射线源头 , 天文学家推测 , 这个源头应该就是银心黑洞——人马座A*(Sagittarius A*) , 这个庞然大物的质量大约是太阳质量的430万倍 , 当它在吸积其周围的物质时 , 就很可能会产生大量的宇宙射线 。
然而研究结果却是 , 尽管存在着这样一个巨大的宇宙射线源头 , 银河系中心的分子云中的宇宙射线密度依然远远低于其他的区域 , 这就说明了 , 这一道神秘屏障居然是“单向开放”的 , 它可以允许其内侧的宇宙射线“出去” , 而不允许其外侧的宇宙射线“进来” 。
这道神秘屏障到底是怎么回事?
看到这里 , 相信有不少人都已经在浮想联翩了 , 毕竟银河系中心是整个银河系中最“繁华”的区域 , 或许那里会存在着传说中的外星文明 , 而如果真是这样的话 , 他们利用某种神秘力量建立起一道屏障隔离了银河系中心 , 从而将自己保护起来 , 也不是不可能(能防住宇宙射线的屏障 , 应该也能够防住很多其他的威胁) 。
不得不说 , 这是一个很有意思的猜测 , 但这种猜测成立的可能性其实是非常低的 , 这是因为在银河系中心恒星密度极高 , 以至于那里的辐射(如伽马射线、X射线)非常强烈 , 除此之外 , 由于恒星彼此之间距离太近 , 强烈的引力干扰也会使得那里的行星无法稳定地运行 , 在这种情况下 , 生命(至少是我们已知的生命)根本就无法银河系中心区域生存 。
从目前的情况来看 , 中科院的天文学家暂时还没有确定这道神秘屏障的形成机制 , 不过他们还是给出了两种猜测 , 第一种猜测是 , 银河系中心区域的大量恒星产生的“恒星风”以某种特殊方式聚集起来 , 将宇宙射线阻挡在外;还有一种猜测是 , 银河系中心区域附近密集的尘埃和气体云发生了坍塌 , 进而压缩那里的磁场并形成了一个能够阻挡宇宙射线的屏障 。
该研究已发表在《自然·通讯》(Nature Communications)上 。
参考资料:
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