天文在线|但仍不清楚其起因，天文学家发现了从银河系中巨大外流气泡的来源
有一个神奇的悖论阻碍了人们对银河系部分地区的研究——银河系中稠密的气体阻碍了科学家对银河系核心的观测 ， 让我们很难用我们擅长的可见光观测到 ， 然而 ， 一些遥远的河外星系却并不会出现同样的阻碍 。 所以从某种程度上来说 ， 相比于我们自己所在的银河系 ， 我们反而能更好地观测到更遥远的星系 。
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为了更好地了解银河系中心（GC）和星际介质（ISM） ， 一个天文学家团队使用了一台名为威斯康星氢-阿尔法巡天仪（WHAM）的望远镜 ， 利用可见光光谱中的一部分来观察银河系的核心 。
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该研究团队专攻于银河系中的两类特殊现象 ， 其中之一为费米气泡 。 费米气泡是由星系中心喷射、由高能气体组成的大质量爆发 。 它们被称为费米气泡 ， 是因为它们在2010年首次被费米伽马射线空间望远镜发现 。 这些气泡尺度很大 ， 从银河系盘面延伸至5万光年之外 ， 其传播速度达到了每小时几百万英里 。
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这是延伸到银河系平面之外的费米气泡的图示 。 它们发现于2010年 ， 很可能是银河系中心的超大质量黑洞人马座A*能量爆发的结果 。 图源：NASA/GSFCA发表的论文：“银河系中心上方高速H-α的发现：费米气泡的测试模型” 。 这项工作的主要作者是威斯康星大学天文学研究生DhaneshKrishnarao 。 这一发现已在美国天文学会第236届会议上发表 ， 并已提交给“天体物理杂志快报” 。 在这项工作之前 ， 费米气泡的一些观测是在紫外线下进行的 ， 方法是检查遥远的类星体通过气体时发出的光 。 虽然这些观察扩大了科学家对气泡的理解 ， 但它们也有局限性 。 它们只能在特定的视线上拍摄 ， 而WHAM则是全天望远镜 。 此前的观测无法测量气体的速度、温度和密度 。
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“……不像紫外线数据 ， 我们不仅仅局限于特定的可见光 。 ”
合作作者鲍勃·本杰明 ， 是华盛顿大学白水分校的一位天文学教授 。 但是WHAM使用了另一种方法 。 就像它的名字 ， 它可以观测到氢—阿尔法原子 。 在氢—阿尔法原子中 ， 电子可以从第三能级跃迁到第二能级 。 这个过程可以释放出可见光中最亮的氢谱线 。
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H-α过程简化的卢瑟福-玻尔模型 。 当一个电子(绿色)从n=3跃迁一个能级到n=2时 ， 它会产生一个在可见光范围中有明亮谱线的光子 。 图源：ByJabberWok,CCBY-SA3.0,
马特·哈夫纳(MattHaffner)是恩布里-里德尔航空大学的天文学和物理学教授 ， 也是这篇论文的合著者之一 。 在一份新闻稿中 ， 哈夫纳指出WHAM望远镜如何帮助天文学家在理解银河系核心区方面取得进展 。 气体挡住了我们对银河系核心区域的视线 ， 而其它遥远的星系并不会被阻挡 。
“我们可以利用类似WHAM这样的灵敏仪器来观测银河系的核心区域 ， 并获取关键信息 ， 以前我们仅能在观测红外线及无线时这样做 ， ”哈夫纳说 ， “我们可以通过在银河系的中心做同样的观测来与其他星系做对比 。 ”
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同时 ， 支持这项研究的科学家们还观测费米气泡中的氮发射线 。 他们把他们的观测结果和最近哈勃卫星在相同位置观测到的UV光线结果相联系 ， 并融合起来 。
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