2010年,天文学家在费米伽玛射线太空望远镜的帮助下,发现了两个巨大的泡泡,释放着大量的高能辐射。费米气泡是两个由热气团和宇宙射线组成的巨大球体,它们高高地耸立在银河系上下,覆盖的区域大致与银河系一样大。这两个巨大的太空气泡可能是由银河系中心物质的强烈外流所推动的。最近,位于南极洲的冰立方发现了10个来自泡泡的超高能量中微子,这使得一些天体物理学家推测,或许那里正在发生着一些疯狂的亚原子相互作用。
他们最终得出的结论是:这些所谓的费米气泡比我们想象的还要神秘。
要形成巨大的热气体球并非易事。首先,这需要大量能量,一个典型的星系很难产生这种能将热气体传送到25000光年之外的能量。费米气泡均匀地在银河系中心上下延伸,这种独特的方位和朝向有力地说明了它们很可能与银河系中心的超大质量黑洞SgrA*有关。
一种可能是,在数百万年之前,SgrA*在“大吃一顿”之后开始消化不良,而落向黑洞的物质的温度升高,在电和磁力的作用下扭转出了一段复杂的舞蹈,使它们在落入黑洞之前,可以逃脱有去无回的边界——事件视界的魔爪。这些物质充满了令人难以置信的能量,乘着被加速到接近光速的粒子喷流,从星系中心向外疾驰而去。当它们逃到安全的地方时,这些粒子开始扩散并且变薄,但直到今天,它们仍能维持着有活力的能量状态。
我们的肉眼是无法看到费米气泡的,尽管它们有着非常高的温度,但它们内部的气体非常稀薄。而在它们内部,某种东西产生了能量最高的光——伽玛射线,正因如此它们才被费米团队捕捉到了。天文学家认为伽玛射线是通过宇宙射线在气泡内产生的,而宇宙射线本身就是高能粒子。这些粒子中的大部分是电子,但也可能还有一些更重的家伙,它们四处乱撞,撞击出了独特的伽玛射线。
所以,费米泡中可能产生了一些非常奇特的中微子。又或这仅仅只是个巧合,这些中微子实际上是来自在费米泡后的更远端宇宙?此外,宇宙射线以某种方式产生了所有的伽玛射线,尽管我们不确定它们究竟是如何产生的。或许,在费米泡内有某种相互作用,可以既产生伽玛射线,又同时产生可以被冰立方探测到的中微子。如果是这样,这将成为解释费米泡本身的物理性质的一大进步,并为我们带来了关于它们起源的巨大线索。