通过银河系中心进入费米气泡的质量与能量流的非热辐射视角

我们构建了一个简单的模型，描述由恒星形成（及其产生的超新星）驱动的、穿过银河系内部约 200 秒差距（直径）的质量和能量流。我们的模型特别受到从该区域探测到的非热射电连续谱和 $\gamma$ 射线信号的约束。模型指出，该区域内当前的恒星形成率在 $2\sigma$ 置信度下为 0.04 - 0.12 M\msun/年，最佳拟合值在 0.08 - 0.12 M\msun/年范围内——如果该速率持续 100 亿年，将填满核球约 $10^9$ M\msun 的恒星族群。物质正以约 0.3 M\msun/年的速率吸积到银河系中心（GC）区域。该区域的恒星形成活动驱动了等离子体、宇宙线和夹带的较冷气体的外流。然而，无论是等离子体还是夹带的气体都未达到引力逃逸速度，所有这些物质都会回落至银河系内部。我们建模的系统可以自然地解释最近观测到的、包围中央分子区并延伸至 100-200 秒差距高度的 $> 10^6$ 分子气体“晕”。较冷的高金属丰度物质注入到 GC 上方的银晕中，可能催化该区域热等离子体的后续冷却和凝聚，并解释 GC 中相对原始、未经核处理的气体的存在。来自 GC 的等离子体外流达到数千秒差距的高度，并与最近发现的费米气泡有令人信服的联系。我们的模型表明，在 100 亿年间，约有 $10^9$ M\sun 的热气体流经 GC。我们推测，在银河系整个寿命期间，GC 中持续的恒星形成使超大质量黑洞（SMBH）处于静止状态，从而阻止其显著加热冕层气体，使得气体能够持续吸积到盘上，并在银河系更广泛的尺度上维持恒星形成[摘要已删减]。