ملخص
تم التمييز بين الإشارة الميكروويفية المستقطبة المخفية من فقاعات فيرمي وبين الفصوص المستقطبة الممتدة، التي تنبعث بشكل مشابه من المستوى المجري لكنها تمتد أبعد غرباً من الفقاعات. تكشف درجات الاستقطاب السنكروترونية التي تقارب 20% عن المجالات المغناطيسية الموازية تفضيلياً لحواف الفقاعة، كما هو متوقع في أعقاب صدمة قوية. كما تمّ رصد درجة استقطاب انبعاث الغبار الحراري التي تقارب 20% باتجاه مماثل، مما يقيّد محاذاة الحبيبات في بيئة قصوى. نجادل بأن الفصوص الأكبر نشأت في انفجار أقدم في مركز المجرة، على الأرجح نتيجة نشاط ثقب أسود فائق الكتلة.
تنبعث فقاعات فيرمي ثنائية القطب (FBs)، المنبعثة من مركز مجرة درب التبانة (Baganoffetal03, Blandhawthorncohen03) وتمتد إلى خطوط العرض \(|b|\gtrsim 50^\circ\)، كل منها يظهر كهيكل على شكل دمعة موحدة تقريباً في أشعة γ (DoblerEtAl10, SuEtAl10)، محددة بقشرة أشعة X (Keshetgurwich18)، ومتزامنة مع مكون الغبار الحراري (KeshetEtAl23) ومع انبعاث السنكروترون الراديوي منخفض التردد حتى نطاق الميكروويف (Dobler12, PlanckHaze13) الذي يزداد سطوعه ويشكل ضباباً (Finkbeiner04) بالقرب من مركز المجرة (GC). تشير مورفولوجيتها، وقشور أشعة X، والطيف الطاقي المتكامل (SuEtAl10, Dobler12, HuangEtAl13, HooperSlatyer13, FermiBubbles14) وطيف الحافة (Keshetgurwich17)، الذي يتميز بفواصل تبريد أشعة γ والميكروويف (KeshetEtAl23)، إلى أن FBs نشأت منذ بضعة ملايين من السنين، كتدفقات من الثقب الأسود فائق الكتلة (SMBH)، والذي يجب أن يكون قد تم توجيهه (MondalEtAl22) بشكل شبه عمودي على المستوى المجري (SarkarEtAl23)، وتحديد حواف FB كصدمات أمامية قوية، ماخ M \gtrsim 5 (Keshetgurwich17, KeshetEtAl23).
أثارت الإشارة المستقطبة المتوقعة من FBs الكثير من الاهتمام، ليس فقط كوسيلة لاستكشاف مجالاتها المغناطيسية والعمليات الفيزيائية المرتبطة بها، ولكن أيضاً بسبب علاقتها المزعومة بالفصوص المستقطبة الممتدة (JonesEtAl12, CarrettiEtAl13) التي تنبعث بصورة مماثلة من المستوى المجري، كما سنوضح لاحقاً. وقد جادَل بعض الباحثين بأن الإشارة المستقطبة الصادرة عن جزء كبير من FBs لم تكن قوية بما يكفي لالتقاطها، لا مباشرةً ولا عبر تحليل القوالب، في خرائط WMAP (GoldEtAl11, Dobler12LastLook) وPlanck (PlanckHaze13, PlanckDust20). ومع ذلك، من المتوقع وجود إشارة مستقطبة خطية محلية فقط ضمن حواف FB، حيث تضغط الصدمة أو تعمل على تضخيم المجالات المغناطيسية والجسيمات النسبية والغبار. وبما أن المجال المغناطيسي \(\mathbf{B}\) يُضاعف تفضيلياً بشكل موازي لجبهات الصدمة، فإن مكوناً مستقطباً متدفقاً \(\boldsymbol{\theta} \perp \mathbf{B}\) متوقع أن يستقر عمودياً على حواف FB، سواء في انبعاث السنكروترون أو في الإشعاع الحراري للغبار.
لذلك، نركز على محيط حواف FB، المحددة بواسطة مرشحات التدرج (Keshetgurwich17)، ونجمع البيانات الميكروويفية المستقطبة الموازية للحافة بنفس الطريقة التي تم استخدامها سابقاً لقياس طيف الأشعة γ (Keshetgurwich17)، الأشعة X (Keshetgurwich18)، والطيف الراديوي (KeshetEtAl23) في المجرة القريبة. على وجه الخصوص، نعتمد حواف FBs المحببة الخشنة (Keshetgurwich17)، التي تحتوي بشكل جيد على توقيعها في بيانات Fermi-LAT لمدة 15 عاماً، 3\,\text{--}\,30\,\mathrm{GeV} (KeshetEtAl23) المستخدمة هنا.