科學(xué)家們可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了最近在銀河系周圍探測(cè)到的超高溫氣體的神秘加熱和維持源--這一現(xiàn)象直到現(xiàn)在還讓天文學(xué)家們百思不得其解。我們銀河系中的氣體比恒星還多。 這些龐大的氣體儲(chǔ)備是恒星形成的主要燃料，使這一過程能夠持續(xù)數(shù)十億年。 然而，這些氣體是如此彌散，以至于天文學(xué)家要直接觀測(cè)或精確測(cè)量它們，都面臨著巨大的挑戰(zhàn)。
這幅插圖展示了銀河系的各個(gè)組成部分。 中心的螺旋特征代表恒星盤。 恒星圓盤周圍是新發(fā)現(xiàn)的非常熾熱的氣體，這些氣體在發(fā)射時(shí)呈膨大的圓盤狀結(jié)構(gòu)。 藍(lán)色區(qū)域標(biāo)出了 200 萬開爾文氣體的范圍。 白線顯示的是背景源（類星體）的方向。 沿著這個(gè)方向，可以看到一顆失控恒星產(chǎn)生的超新星與一個(gè)明亮的圓球，這解釋了極熱氣體的吸收。 資料來源：Arunima V
幾十年前，研究人員證實(shí)銀河系周圍存在一個(gè)巨大的氣體球。 這些氣體被加熱到數(shù)百萬開爾文度，從銀河中心向外延伸了驚人的 70 萬光年。 科學(xué)家們將這些極端溫度與銀河系的引力聯(lián)系起來，銀河系的引力迫使氣體原子不斷運(yùn)動(dòng)，以避免被吸入銀河系的核心。
然而，近些年來，令科學(xué)界更加好奇的是，人們發(fā)現(xiàn)了比之前已知溫度更高的氣態(tài)物質(zhì)。 最新發(fā)現(xiàn)的這種氣態(tài)物質(zhì)的溫度約為一千萬開爾文。 在銀河系的各個(gè)方向都發(fā)現(xiàn)了微弱的 X 射線輻射，這些輻射帶有強(qiáng)烈的超高溫氣體特征。 同時(shí)，這種氣體還作為一種吸收介質(zhì)出現(xiàn)在至少三顆遙遠(yuǎn)類星體的光譜中。
從那時(shí)起，天文學(xué)家們就一直在努力尋找有關(guān)熾熱氣體來源的線索和聯(lián)系。
由印度政府科技部（DST）資助的拉曼研究所（RRI）的科學(xué)家們與印度理工學(xué)院帕拉克卡德分校（IIT-Palakkad）和俄亥俄州立大學(xué)（Ohio State University）的合作者一起，在兩項(xiàng)相關(guān)研究中通過他們提出的模型詳細(xì)描述了這個(gè)神秘的源頭。
他們證實(shí)，天文學(xué)家探測(cè)到的發(fā)射和吸收信號(hào)的氣體并不相同。 相反，發(fā)射 X 射線的高溫氣體是由銀河系恒星盤周圍的膨化區(qū)域造成的。 由于銀河系星盤的各個(gè)區(qū)域都在持續(xù)不斷地形成恒星，這些區(qū)域中的大質(zhì)量恒星會(huì)以超新星的形式發(fā)生爆炸，將星盤周圍的氣體加熱到很高的溫度。
RRI的博士生Mukesh Singh Bisht說："因此，爆炸會(huì)不斷加熱漂浮在銀河系圓盤周圍的氣體，并用大質(zhì)量恒星內(nèi)部合成的元素豐富氣態(tài)物質(zhì)。"
當(dāng)這些湍流氣體從圓盤被卷起并劇烈旋轉(zhuǎn)時(shí)，它們要么逃逸到周圍的介質(zhì)中，要么冷卻后重新落回圓盤。
在吸收研究中，除了大量氣態(tài)物質(zhì)所具有的超高溫之外，其元素組成也讓天文學(xué)家們大吃一驚。 研究發(fā)現(xiàn)，這種吸收性熾熱氣體富含α元素。
"這種熾熱的氣體，至少在幾個(gè)方向上，似乎富含大量的α元素，如硫、鎂、氖等，它們的原子核只不過是氦原子核的倍數(shù)。 這是恒星內(nèi)核發(fā)生核反應(yīng)的重要線索。 這些元素是在超新星爆炸時(shí)從大質(zhì)量恒星中拋出的，"RRI教員、兩篇論文的共同作者之一比曼-納特（Biman Nath）解釋說。
盡管有數(shù)以千計(jì)的失控恒星不斷從銀河系圓盤中噴射出來，但當(dāng)其中一些恒星在恒星圓盤上方徘徊并發(fā)生超新星爆炸時(shí)，它們可能會(huì)在其周圍產(chǎn)生大量富含α元素的熾熱氣體。
如果它們與遙遠(yuǎn)的類星體光源方向一致，這些熱氣體中的原子就會(huì)吸收并產(chǎn)生陰影信號(hào)，從而解釋了吸收熱氣體的原因。 同時(shí)，由于銀河系恒星盤中的恒星形成活動(dòng)，熾熱氣體的面紗不斷吞噬著銀河系盤，這也解釋了在X射線發(fā)射中看到的熱氣體的原因。 這項(xiàng)研究發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》上。
由此產(chǎn)生的微弱X射線信號(hào)可以進(jìn)一步研究，以獲得更多線索。 研究小組計(jì)劃在其他頻率上測(cè)試這些模型。