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費米氣泡的成因

黃偉雄

2015年02月08日

摘  要：銀河系盤面中心存在一個質量十分巨大的恆星，稱為銀河系“核星”。核星質量超過太陽質量9萬億倍。核星中心溫度超過太陽中心溫度的2.08萬倍。核星中心的超高溫將物質裂變成伽馬光子。核星自轉軸兩端噴射伽瑪射線，伽瑪射線的圓弧形軌跡形成費米氣泡。

關鍵詞：銀河系，核星，中心溫度，伽馬射線，圓弧形軌跡，費米氣泡

0前言

2010年，NASA “費米”伽馬射線望遠鏡拍攝到銀河系的銀盤中心位置的奇特現象。銀盤中心噴射兩個巨大伽馬射線氣泡，稱為“費米氣泡”。兩個費米氣泡形狀大小完全相同，垂直於銀盤平面，對稱於銀盤中心，總高度約為5萬光年。費米氣泡的內層是伽瑪射線。費米氣泡的外層是X射線。

費米氣泡形成的原因仍是未解之謎。

1銀河系的核星

銀河系由銀盤和銀暈兩部分構成。銀盤呈中間厚，邊緣薄的旋轉圓餅形狀，半徑約為5萬光年，中央厚約1.2萬光年，邊緣厚約3000-6000光年。銀暈是銀盤外面由稀疏的恆星和星際物質組成的球狀體，銀暈半徑約5萬光年。

銀河系的恆星和星際物質總質量約為太陽的一萬億倍。

銀河系盤面中心存在一個質量十分巨大的恆星，稱為銀河系“核星”。核星的自旋軸穿過銀盤中心，垂直於銀盤平面。核星的巨大引力和離心力統領銀河系所有物質的運動。

核星，恆星，太陽都有相同的運行機制，只是質量大小相差巨大。

2核星的質量

2.1核星的質量估算

太陽的質量超過太陽系所有物質總質量的90%。太陽的巨大引力統領太陽系所有物質的運動。核星的巨大引力統領銀河系所有物質的運動。因此，核星的質量超過銀河系物質總質量的90%。不包括核星的質量，銀河系所有物質的總質量約為太陽的一萬億倍。所以，核星的質量超過太陽質量的9萬億倍。

2.2核星的質量計算

在遠日點和近日點，核星與太陽對地球的引力之和相等。因此，

    Mh/(rht-ry)^2-Mt/ry^2=Mh/(rht+rj)^2+Mt/rj^2，即，

    Mh=Mt(1/rj^2+1/ry^2)/(1/(rht-ry)^2-1/(rht+rj)^2)。

Mh為核星質量。Mt為太陽質量。ry為在遠日點，地球與太陽的中心間距，約1.520千億米。rj為在近日點，地球與太陽的中心間距，約1.471千億米。rht為核星與太陽的中心間距，約27700光年，約27700*31558150*299792458米。

有條件的愛好者可以籍此公式計算核星的質量。

3核星的中心溫度

核星質量超過太陽質量9萬億倍。所以，核星中心溫度超過太陽中心溫度的2.08萬倍。

太陽中心溫度的下限為

    0.001053×1.989^(1/3)×10^10=13242601(℃)。

所以，核星的中心溫度的下限為

    13242601×20800=275446100800(℃)。

約為2754.46億K。

4核星的物質形態

核星質量足夠大，核星中心溫度足夠高，使得核星溫度高於所有元素的沸點。核星的所有物質被高溫蒸發為氣化物質。核星成為氣化物質構成的球體。核星中心成為球心。

核星的自旋離心力使核星成為扁球體。核星中心壓力最小的方向是核星自旋軸的兩端。

5費米氣泡的成因

5.1光子的頻率

恆星中心的超高溫將物質裂變成光子。光子的頻率正比於恆星中心溫度。

太陽中心溫度只夠將物質裂變成紫外光子。太陽中心溫度不夠將物質裂變成X光子，更不夠將物質裂變成伽馬光子。

核爆炸中心的幾億K高溫能夠將物質裂變成伽馬光子。

核星中心的超過2754.46億K高溫足夠將物質裂變成更高頻率的伽馬光子。

5.2光子的軌跡

1919年日全食觀測證實，光子的軌跡呈圓弧形。

光子自轉導致光子的軌跡呈圓弧形。光子的自轉速度正比於光子的頻率。所以，光子軌跡的曲率半徑反比於光子的頻率。光子的頻率越高，光子軌跡越彎曲。光子的頻率越低，光子軌跡越平直。

5.3費米氣泡的形成

恆星中心向外噴發的光子，受到高溫氣化物質反射吸收，不能到達光球層之外。恆星中心壓力最小的方向是自轉軸兩端。沿恆星自旋軸向外噴發的光子，受到高溫氣化物質反射吸收最少，可以到達光球層之外。到達光球層之外的光子，圓弧形的軌跡形成光泡。頻率不同的光子形成大小不同的光泡。光泡的大小反比於光子的頻率。

太陽自轉軸兩端噴射紫外線光泡。

核星自轉軸兩端噴射伽瑪射線光泡，即費米氣泡。費米氣泡的內層是伽瑪射線光泡。費米氣泡的外層依次是X射線光泡，紫外線光泡，可見光光泡，紅外線光泡，微波光泡…

6結語

核星自轉軸兩端噴射伽瑪射線，伽瑪射線的圓弧形軌跡形成費米氣泡。