綜合媒體報導,在一篇分析費米伽馬射線太空望遠鏡數據的新研究中,研究人員比較了這片粒子海與銀河中心的宇宙射線密度,意外發現雖然銀心不斷向太空吹出高能輻射風暴,卻有一地區阻擋了大部分宇宙射線,使其密度明顯低於銀河系其餘地方,形成這道屏障的力量和機制目前仍然是謎。
銀河系中心距離地球有26000光年之遙,從地球的角度觀察它位於人馬座,銀心有一個質量為太陽400萬倍的黑洞,周圍擠滿了恆星。銀心黑洞周圍的恆星密度是太陽系周邊1光年範圍內恆星密度的100萬倍。在這樣一個極端的地方還隱藏着一個巨大的天然粒子加速器(可能就是那個黑洞),能夠把質子和電子加速到近光速,這樣的高速粒子流就是宇宙射線。宇宙射線還會跨越星系旅行,因為幾乎每一個大型星系的中心都會產生這樣的射線流。宇宙射線與星系磁場相互作用後,會形成一個密度大致均勻的射線海,將整個星系“浸泡”在內。
我們無法直接看到宇宙射線,但是它們擊中物質粒子後會產生伽馬射線。因此研究人員用了一個間接的方法,通過觀測伽馬射線,來了解銀河系各部分宇宙射線的密度差異。研究人員發現,宇宙射線的密度在銀河系中心區域邊界的內側陡然下降。似乎那裡存在一道隱形的屏障,只允許銀河系中心產生的宇宙射線離開,卻不允許外部射線進入。這是一個很奇怪的現象,研究人員推測有幾種可能。一種是銀心附近的緻密塵埃氣體雲發生了自我坍縮,壓縮了銀心周圍的磁場,進而形成了這道外部射線無法進入的屏障。
另一種是銀心附近大量恆星產生的恆星風形成了一堵“牆”,擋住了外部的射線,就像太陽風一樣,將前行的宇宙射線推回去。科學家表示,如果我們能更了解宇宙射線行為,就能進一步釐清銀河系運行方式,並推敲遙遠天體(如耀變體)其他有趣的行為。