清华天文团队解开银河系巨大泡泡之谜 源自黑洞能量喷发

清华大学天文所助理教授杨湘怡表示，黑洞能量喷发会形成上下对称的两个巨大蕈状泡泡。（清华提供／陈育贤新竹传真）

清华大学天文所助理教授杨湘怡揭开银河系巨大泡泡成因之谜。（清华提供／陈育贤新竹传真

由清华大学与美国密西根、威士康辛大学天文学家所组成的跨国研究团队，利用先进电脑模拟，证实过去天文学家观测到银河系两组巨大的泡泡—义罗西塔（eRosita）泡泡与费米（Fermi）泡泡，其实是源自260万年前银河系中心超大黑洞的能量喷发所产生。

清华大学天文所助理教授杨湘怡表示，形成这两组巨大泡泡的高能粒子与震波目前仍以每秒1500公里的超高速向外扩张，并逐渐朝我们身处的太阳系而来，还好应该还需要好几百万年才会抵达地球，不至于发生如电影《千万别擡头》那样的危机，我们暂时不必太担心。

杨湘怡说，国际天文学家在2010年利用费米伽玛射线望远镜发现银河系中心有2个巨大的泡泡，以银河系盘面为中心上下对称，命名为费米泡，当时天文界就对于费米泡泡的形成原因争论不休，一派认为是黑洞的能量喷发造成，另一派则主张是超新星爆炸产生的星系风。

直到2019年，天文学家发射了另1个义罗西塔X射线望远镜，很快就观测到与费米泡泡形状相近，但更巨大、上下对称的2个泡泡，称之为义罗西塔泡泡。

杨湘怡因此率领研究人员与国际团队合作，将最新的义罗西塔望远镜观测数据输入电脑作流体力学模拟，发现与黑洞喷流的气体温度、密度变化相符，证实费米泡泡和义罗西塔泡泡是同1个黑洞喷流事件造成，喷出的泡泡内圈是黑洞喷出高能粒子放出的伽玛射线，外圈则是气体震波释出的X射线。

她说，当银河系中心的黑洞吸收1万至10万倍的太阳质量物质，其实只有小部分被吃进连光都无法逃逸的区域，多数的物质还是会被吐出来，与磁场交互作用，以接近光速向外喷流，并把银河系的气体向外排开，形成巨大的泡泡。

且因银河系盘面满布恒星，产生阻力，就像在愈吹愈大的泡泡中间绑了一条束带，才会形成上下对称的两个蕈状泡泡。

密西根大学教授鲁兹科夫斯基（Mateusz Ruszkowski）表示，这项研究让我们更了解宇宙中的超大质量黑洞如何演化，及与其他星系的交互作用，希望未来也能解答这些带有巨大能量的泡泡会对星系演化造成什么影响。