银河系中央发现一层巨大宇宙射线屏障隔开宇宙射线海

北京时间 11 月 23 日消息，据国外媒体报道，一项新研究指出，银河系中央或许比天文学家之前所想的更古怪。

▲ 图为艺术家利用费米太空望远镜收集的数据绘制的银河系中央概念图。

在此次新研究中，一组研究人员对银河系中央及周边地区的放射性伽马射线分布图展开了分析。伽马射线是宇宙中能量最高的一种光线形式，通过超高能粒子（即宇宙射线）与普通物质相撞形成。

该分布图显示，靠近银河系中央处似乎有某种物质使粒子加速运行，直至接近光速，并且在银河系中央外围创造出了大量宇宙射线及伽马射线。然而，尽管银河系中央不断将大量高能辐射吹入宇宙中，但在银河系核心附近，却有某种东西阻碍了一大部分来自宇宙其它区域的宇宙射线进入银河系内部。

研究人员将这种现象描述为一层隐形的“屏障”。这层屏障将银河系核心包裹起来，使得屏障内部的宇宙射线密度远低于银河系内其它区域的基线水平。换句话说，宇宙射线可以从银河系中央射出，却很难从外部射入。

但这层屏障的作用机制和存在原因依然是个未解之谜。

星系中央的巨兽

银河系中央距地球约 26000 光年。那里十分稠密、尘埃密布，每光年范围内的恒星数量多达太阳系的 100 万倍，全都围绕在一个质量为太阳 400 万倍的超大质量黑洞周围。

科学家从很久之前就开始怀疑，这个黑洞、或者银河系中央的其它物质，可以将质子和电子加速到接近光速、生成宇宙射线。这些射线通过磁场传播到银河系各处，在整个银河系中创造了一片高能粒子的海洋，密度几乎处处相同。这锅稳定的“粒子汤”又被叫做“宇宙射线海”。

在此次新研究中，研究人员比较了这片“海洋”中宇宙射线的密度及宇宙中央的射线密度。宇宙射线无法直接观察到，但伽马射线分布图中可以显示它们与其它类型物质相撞的地点，从而帮助科学家找到它们的身影。

利用费米太空望远镜收集的数据，该团队证实，银河系中央的确存在某种类似“巨型粒子加速器”的东西，不断向外发射宇宙射线。至于其究竟为何物，银河系中央黑洞、远古超新星的残余物、甚至从银河系中央向外吹出的恒星风都有可能。

但这张伽马射线分布图也揭露了这层神秘的“屏障”的存在。在银河系中央边缘处，伽马射线的密度明显大幅下降。研究人员指出，这种神秘现象的根源难以判定，但也许与银河系核心附近的磁场有关。

例如，银河系中央附近稠密的尘埃云及气体云会发生坍缩，将其中的磁场紧紧压缩在一起，由此形成一层宇宙射线难以透过的屏障。又或许是银河系中央恒星向外吹出的恒星风会向外反推“宇宙射线海”，就和太阳风差不多。

总之，要想弄清银河系深处究竟发生了什么，还需开展更多研究。

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