与 Fermi 气泡相关的大尺度磁场结构的形成

Fermi 气泡是银河系复杂区域的一部分。该区域呈现出宽带扩展的非热辐射，显然源自根植于银河系中心的物理结构，并贯穿着部分有序的磁场。我们探讨了 Fermi 气泡区域的爆炸起源可能性，以解释其形态，特别是大尺度磁场的形态，并为宽带非热辐射提供背景。我们对数百万年前的一次爆炸进行了三维磁流体动力学模拟，该爆炸推动并剪切了一个锚定在银河系中心周围分子环上的周围磁环。我们的结果可以解释 Fermi 气泡区域大尺度磁场结构的形成。连续的爆炸事件可能更好地匹配该区域的形态。激波顶部的速度快于侧面，这可能解释了在 GeV 辐射中发现的随距银河系平面距离增加而变硬的现象。在我们的框架下，我们估计 Fermi 气泡的寿命为 $2\times10^6$ 年，爆炸中注入的总能量 $> 10^{55}$ erg。该区域的宽带非热辐射可由轻子辐射解释，其在射电和 X 射线波段更为扩展，而在伽马射线波段则局限于 Fermi 气泡内。