X光回波揭開銀河系中心的3D神秘面紗

科學家們利用突破性的X光技術，成功解鎖了銀河系中心分子雲的3D結構。這些對恆星形成至關重要的宇宙雲，是由超大質量黑洞人馬座A*（Sgr A*）過去的爆發所照亮。透過分析X光耀斑與這些雲的相互作用，天文學家拼湊出一張詳細的宇宙地圖，揭示了我們銀河系中心的動盪核心。

這項研究結合了數十年的資料，探索銀河系中心分子雲的3D結構。全景圖結合了多種型別的觀測資料：來自次毫米波陣列（Submillimeter Array）的無線電資料（綠色）、來自赫歇爾太空望遠鏡（Herschel Space Telescope）的紅外資料（紅色）和來自史匹哲太空望遠鏡（Spitzer Space Telescope）的紅外資料（藍色），以及來自NASA錢德拉X光天文臺（Chandra X-ray Observatory）的X光資料（插圖）。

這是研究人員首次在銀河系最極端的環境之一中，以三維方式繪製分子雲——恆星形成的密集區域。他們研究了銀河系中心超大質量黑洞Sgr A*過去的爆發事件。這個區域非常動盪，氣體溫度、密度和運動強度約為銀河系其他地方的十倍。偶爾，流入的氣體會被Sgr A*吸入，觸發強大的X光耀斑向外輻射。

這些X光耀斑透過一種稱為螢光的過程與分子雲相互作用。隨著X光在太空中移動，它會像X光掃描一樣，隨著時間推移照亮雲的不同層次，揭示其隱藏的結構。

研究團隊開發了一種新的X光斷層掃描方法，為兩個名為「石頭」和「棍子」的銀河系中心分子雲製作了3D地圖。這些地圖是首次以三維空間呈現的銀河系中心分子雲。他們使用了跨越二十年的錢德拉資料來建立「石頭」和「棍子」分子雲的3D模型。

雖然天文學家通常只能看到太空中物體的兩個空間維度，但X光斷層掃描方法使我們能夠測量雲的第三維度，因為X光隨著時間推移照亮了雲的個別切片。

研究人員還使用了次毫米波陣列和赫歇爾太空天文臺的資料，將X光回波中看到的結構與其他波長中看到的結構進行比較。由於X光資料不是連續收集的，因此有些在次毫米波長中看到的結構在X光中看不到。然而，這些缺失的結構使研究人員能夠限制照亮「石頭」雲的X光耀斑事件的持續時間。他們確定，X光耀斑的持續時間不可能超過四到五個月。

這些結果由康乃狄克大學的Danya Alboslani在馬裡蘭州國家港舉行的第245屆美國天文學會會議上發表。

進一步探索：X光回波揭示銀河系中心的隱藏3D景觀