Only Perception: 百萬度的電漿可能在星系中「氾濫」

2008-02-10

百萬度的電漿可能在星系中「氾濫」

Million-Degree Plasma May Flow throughout the Galaxy
http://www.physorg.com/news121602545.html

February 07, 2008
By Lisa Zyga

在大尺度下，銀河被認為是浩瀚的寒冷區域，穿插著孤立的熱星雲與星團。雖然這個空間大部分是寒冷且空洞，研究者最近卻發現熱電漿湧動（funnel）的現象。流動的電漿或許會從一個區域經由虛無的空間湧到另一個區域，將遍及整個星系的其他孤立星雲與星團連接起來。

瑞士 Paul Scherrer Institut 的研究者 Manuel Gudel 及其來自於瑞士、法國與美國的研究者最近在獵戶座星雲（Orion Nebula，M42）首度觀察到電漿流動的現象。基於取自於 X 光衛星稱為 XMM-Newton 的影像，研究者觀察到百萬度的電漿從星雲流進毗鄰星際媒介，接著進入鄰近的超級泡泡，波江座（Eridanus，譯註：義大利 Po 河的古希臘名）的存在。

"雖然有理論模型已預測出僅由一個重恆星（massive star）所吹動的熱氣泡泡，不過直到我們確認在獵戶座星雲的發現之前，都沒有被發現過，" Gudel 表示。"我們並沒有尋找它 -- 我們事實上是在此區域觀看許多恆星的 X 光點源時，在偶然間發現這個瀰漫的發射（emission）。當先前的研究者並沒有報告來自於這樣一個恆星形成區域所瀰漫的 X 光發射，而只是爭辯它的存在時，我們事實上對於發現橫跨了大規模的星雲區域，這麼顯著的發射，感到驚訝。"

獵戶座星雲擁有數千個年輕的恆星（不到幾百萬年），而且這些恆星幾乎都旺盛地發射出 X 光。衛星的相機觀察了這些 X 光恆星。不過它也在此星雲延伸的部份拍到了一個單獨的、微弱的發射。在調查此發射的光譜時，科學家發現此能量指出這是一個百萬度的電漿。一個稠密的中性氣體帷幕或許在之前的觀測中，遮蔽了這個熱電漿，例如那些由 Chandra X-ray Observatory 所完成的觀測並沒有發現到這件事。

這些研究者不只發現了一個新的現象，他們認為他們也知道是什麼導致這種超熱、大尺度的電漿產生。如同科學家的解釋，需要加熱這些可怕氣體的能量「相當激烈」。在獵戶座星雲當中的年輕恆星，看起來不太有能耐可以維持這樣炙熱、充滿能量的結構。

不過研究者認為充足的能量可能來自於獵戶座一個恆星稠密區域，稱為四合星（Trapezium）的星團 -- 一小群重恆星，那發出了幾乎是我們從獵戶座星雲所唯一能見到的可見光 -- 所發散出來的高速（太陽）風。來自於四合星的風與周遭的氣體雲相撞，能產生足夠的動能創造出震波，將氣體加熱到數百萬度。

在大部分的例子中，熱電漿會侷限在其空腔中，所包含的氣體與塵埃並不會與電漿混合。不過在此例中，電漿與周遭較冷的氣體擁有相似的壓力，而這種接近的壓力平衡讓電漿能從其空腔滲漏出來，並且進入較冷的星際空間。以超過每秒 10 公里的速度流出，那像是朝著鄰近的波江座超級泡泡前去，以熱氣取代浩瀚的星際區域。

在獵戶座發現瀰漫的電漿並不尋常，因為這樣大尺度的電漿先前被認為需要大規模的重恆星群作為其能源，這在獵戶座星雲中並沒有發現。如果熱電漿能在有一小群重恆星的區域中發生，此現象在星系中必定較天文學家先前所認為的更加常見。

"熱氣體之前曾在某些極重恆星形成區域中被看見過，而且這些氣體之中的某些可能是由超新星爆發所產生，" Gudel 說。"然而，獵戶座星雲是第一個以這種（更溫和）類型展現出這種現象的區域，而且這裡沒有超新星能夠說明它。這樣更加溫和的恆星形成區域自然在星系中較更極端的例子更加頻繁。因此，我們相信電漿從恆星形成區域外流是相當普遍的。"

當研究者學到更多關於那能發生在我們銀河中的可能性時，他們也更了解我們太陽與我們太陽系的早期歷史等諸如此類的東西。

"熱氣體與它所散發的 X 光與寒冷的、恆星在其中形成的分子環境起交互作用，" Gudel 說。"它或許會影響恆星的環境 -- 例如，藉由促成行星在其中形成的環星吸積盤（circumstellar accretion disks）的電離化。然而，這種效應需要要更進一步研究。"

※ 說不定先前有電磁蟲洞檔在熱電漿前面。

＊ Million-Degree Plasma Pervading the Extended Orion Nebula
http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/319/5861/309

Manuel Gudel, Kevin R. Briggs, Thierry Montmerle,
Marc Audard, Luisa Rebull, Stephen L. Skinner
Science 18 January 2008: Vol. 319. no. 5861, pp. 309 - 312
DOI: 10.1126/science.1149926