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天文学:銀河系中心における高エネルギー事象による430パーセクの双極電波バブルの膨張

Nature 573, 7773 doi: 10.1038/s41586-019-1532-5

銀河系中心には、銀河系円盤とは著しく異なった環境中に、質量が太陽の400万倍の超大質量ブラックホールが含まれている。このブラックホールは、活動銀河核というより広い状況では静穏であるが、X線観測からは、その周辺からの高エネルギーアウトバーストの証拠が示されている。また、銀河系中心における星形成のレベルは過去数億年間にわたってほぼ一定であったものの、銀経|l| < 0.7°、銀緯|b| < 0.2°に位置する中心部の環状の分子領域内に存在する、密度が増大したガスとブラックホールとの相互作用の影響を強く受けて、寿命の短いバーストが増えていることを示す証拠がある。内側の200パーセクの領域は、大量の温かい分子ガス、宇宙線の高い電離度、ガスの異常な化学的性質、増強されたシンクロトロン放射、そして起源が分かっていない、電波を放射する磁化した多数のフィラメントによって特徴付けられる。本論文では、電波領域での撮像を行い、全体として1°× 3°(140パーセク × 430パーセク)にわたって銀河面の上下に広がり、見かけの上では銀河系中心に付随する双極バブル構造を明らかにしたことを報告する。この構造は縁部が明るく境界があり、対称であることから、銀河系中心の高エネルギー事象によって形成されたと示唆される。我々は、このバブルの年齢を数百万年、全エネルギーを7 × 1052エルグと推定する。そして、この前駆天体の事象が、銀河系中心における宇宙線密度の増大の主要因であり、バブルの空洞の内部および近傍の電波フィラメントのシンクロトロン放射にエネルギーを与えるのに必要な相対論的粒子の主要な放射源であると考える。

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