从X射线和伽马射线看,我们银河系的银晕存在两种巨大结构,一个是X射线的北银极支(North Polar Spur),和γ射线费米气泡(Fermi Bubbles)。由于结构的相似性,它们很可能拥有共同的起源,即与银心过去剧烈的活动相关。
当前已有多种理论模型来解释它们的起源,不同的模型给出的年龄值差异很大,从1百万到亿年不等。我们注意到这些结构表现出明显的非对称性——在银河系坐标系中向西偏折6-8°左右。我们认为这种偏折可能是一种尚未被探测到的水平方向自东向西运动的星系风所致。我们这里关注两个之前被别人所忽略的重要特征:1.北银极支东侧的相对厚度—物理厚度与边界到中心距离之比;2.费米气泡和北银极支的偏折角度。其中每个特征本身,马赫数与水平方向的星系风速度都是耦合的,但是两个特征结合起来刚好可以全部求解。据此我们建立了一个理论解析模型,得到了东侧北银极支结构的马赫数(1.9-2.3)和星系风的速度(110-190 km/s)。同时我们得到,北银极支结构在东侧的膨胀速度为180-290 km/s,北银极支/费米气泡的年龄大致为18-34 百万年。该模型得到的北银极支温度也与观测值也吻合的很好。该模型的亮点是,提供了一个全新的视角,即:未假设银心过去活动性具体是何种形式(活动性核外流、喷流或恒星形成过程产生的外流),何种强度,以及费米气泡是何种辐射来源(高能电子的逆康普顿或强子碰撞产生的π介子衰变),单凭形态就得到了费米气泡和北银极支的年龄。本文近期被国际著名天文学杂志《天体物理通讯》ApJL(SCI一区)接受发表。