銀河系中心偵測到了神秘的高速冷氣體

銀河系的中心是一個超大質量黑洞，其質量約等同於四百萬顆太陽，它又稱為人馬座 A*（Sgr A*）。從這個區域吹出來的星系風，在銀河系盤面的上下方呈現兩個巨大的伽瑪射線泡，向太空延伸了五萬光年，這些被稱為費米泡（Femi bubbles）的東西，包含了不同的氣體及宇宙射線。

而天文學家剛發現到，在費米泡內部有著群聚的高速冷分子氣體，換言之是生成原恆星的材料，更妙的是，天文學家不清楚它們是如何像子彈一樣從銀河中心噴出。自從十年前發現了費米泡後，銀河系的星系風一直是值得討論的話題，不僅僅是熱氣體從銀河中心噴出，甚至也有冷的高密度氣體，這些氣體不太容易移動。研究人員利用阿塔卡瑪探路者實驗射電望遠鏡（Atacama Pathfinder Experiment radio telescope），找尋先前在費米泡中發現的氫原子雲光譜特性。

他們發現了許多類似的分子雲團，其中兩團較大的分子雲至少相當於三百八十倍及三百七十五倍太陽質量，分別以每秒二百四十公里及三百公里的速度運動，它們似乎與較暖的介質混合在一起，這些冷密分子氣體可能正處於被破壞的過程中，而這些原料正是恆星形成所需要的物質。當銀河系把大量的物質向外噴出，就失去了一些可以形成恆星的材料，一旦失去物質的量達到一定程度，星系就再也無法形成恆星了，因此，能看見這個現象就能夠讓天文學家預知銀河系的未來。

至於費米泡本身仍是個謎，目前尚不清楚其形成原因，但先前天文學家引入了兩種不同的機制來解釋這個現象。第一種是在人馬座 A*周圍的分子雲中在過去曾經極大量的產生新恆星，從而製造了強大的恆星風，這個假說有點牽強，但並非不可能；第二種的支持者較多，是在過去的某個時間點，人馬座 A*吞食了一團物質，而黑洞的吸積可以在物質沿著視界旁的兩極發出噴流，或是在物質螺旋進入黑洞的過程中快速旋轉而從吸積盤甩出物質風。

這項新的研究不僅沒有解決費米泡的生成問題，事實上，它反證了前兩種假設是錯的，因為有了這些聚集的高速冷分子雲，銀河系的恆星生成率及黑洞吸積盤或噴流似乎都不是這些冷密分子的可能來源，而這些冷分子雲偏偏又存在於費米泡中，目前研究小組希望對核心星系風中的分子氣體進行追蹤觀測，以瞭解更多的細節。

【圖：美國太空總署；文：節錄自台北市立天文科學教育館網頁】研究全文刊登在2020年8月19日出版的《自然》期刊