Gargantuan «Φυσαλίδες» του ραδιενέργειας Εντοπίστηκε στο Κέντρο του Γαλαξία μας. Πώς πήγαν εκεί;

Pin
Send
Share
Send

Πριν από μερικά εκατομμύρια χρόνια, το κέντρο του Γαλαξία μας έζησε ένα κακό αέριο.

Ξαφνικά, κάποια άγνωστη ποσότητα ύλης και ηλεκτρομαγνητική ενέργεια που στροβιλίζεται κοντά στην κεντρική μαύρη τρύπα του γαλαξία μας ξέσπασε σε μια γιγαντιαία έκρηξη. Τα ηλεκτρόνια που κινούνται σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός σπάζουν σε κοντινά σύννεφα σκόνης και αερίου, προκαλώντας τους στο μπαλόνι σε δύο τεράστιες, σχεδόν ίδιες φυσαλίδες αόρατης ενέργειας. Βρίσκονται ακόμα εκεί σήμερα, καθένας από τους οποίους έχει ύψος περίπου 25.000 έτη φωτός (περίπου το ένα τέταρτο του πλάτους του ίδιου του Γαλαξία), αλλά δεν θα τα δείτε αν δεν έχετε το μάτι για την πιο ενεργητική ακτινοβολία στο σύμπαν .

Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν αυτές τις γαλαξιακές φυσαλίδες φούσκας το 2010, κοιτάζοντας προς το κέντρο του γαλαξία με το διαστημικό τηλεσκόπιο Fermi Gamma-ray της NASA. Τώρα γνωστές ως φυσαλίδες Fermi, αυτές οι τεράστιες, αεριώδεις κηλίδες εμφανίζονται μόνο σε ακτίνες Χ και ακτίνες γάμμα ακτίνες, πειράζοντας σε μια αρχαία και εξαιρετικά ισχυρή προέλευση. Πως και πότε συνέβη αυτό το γαλαξιακό φούσκωμα, οι αστρονόμοι δεν μπορούν να πουν. Αλλά σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε σήμερα (11 Σεπτεμβρίου) στο περιοδικό Nature, μια διεθνής ομάδα ερευνητών ανέφερε κάποιες νέες ενδείξεις που βρέθηκαν εξετάζοντας το αντίθετο τέλος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, στα ραδιοκύματα.

Χρησιμοποιώντας μια σειρά ραδιοτηλεσκοπίων που ονομάζεται MeerKAT για να κοιτάξει μέσα από τη σκόνη που θολώνει τον ομφαλό του γαλαξία μας, οι ερευνητές στη Νότια Αφρική έχουν εντοπίσει ένα ζευγάρι δομών ραδιοκυμάτων που μοιάζουν με φυσαλίδες που διογκώνονται έξω από το γαλαξιακό κέντρο ακριβώς δίπλα στο Fermi Bubbles. Ενώ αυτές οι "ραδιοφωνικές φυσαλίδες" εμφανίζονται πολύ μικρότερες και πολύ λιγότερο ενεργητικές από τις φρικτές φούσκες Fermi, πιθανότατα προήλθαν από παρόμοια κατακλυσμιαία εκδήλωση που περιελάμβανε την κεντρική μαύρη τρύπα του γαλαξία μας. Μπορούν ακόμη και να αποτελούν μέρος μιας συνεχιζόμενης διαδικασίας που τροφοδοτεί αργά τον πληθωρισμό των Fermi Bubbles, γράφουν οι ερευνητές.

"Η κεντρική μαύρη τρύπα του Γαλαξία μπορεί από καιρό σε καιρό να γίνει ασυνήθιστα ενεργή, να καίγεται καθώς συσσωρεύει περιοδικά ογκώδεις συστάδες σκόνης και αερίου", συνέθεσε ο Ian Heywood, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης στο Ηνωμένο Βασίλειο , δήλωσε σε δήλωση. "Είναι πιθανό ότι μια τέτοια φρενίτιδα τροφοδοσίας προκάλεσε ισχυρές εκρήξεις που φουσκώνουν αυτό το προηγούμενο χαρακτηριστικό."

Ο Heywood και οι συνεργάτες του ανίχνευσαν τις ραδιοφωνικές φυσαλίδες αναζητώντας το κέντρο του γαλαξία για μια πολύ συγκεκριμένη ζώνη βραχέων μηκών κύματος που αντιστοιχούν σε ένα είδος ενέργειας που ονομάζεται ακτινοβολία synchrotron. Η διαδικασία εμφανίζεται όταν τα ηλεκτρόνια που κινούνται σε ταχύτητα κοντά στο φως συγκρούονται με μαγνητικά πεδία, με αποτέλεσμα ένα ξεχωριστό ραδιοσήμα. Κατά τη χαρτογράφηση αυτού του σήματος κοντά στο κέντρο του γαλαξία, οι συγγραφείς της μελέτης ανακάλυψαν ένα μακρύ ωοειδές ραδιενέργεια που εκτείνεται σε περίπου 1.400 έτη φωτός σε διάμετρο, με τη κεντρική μαύρη τρύπα του γαλαξία να κάθεται στη μέση.

Αυτή η σύνθετη εικόνα δείχνει τις πρόσφατα ανακαλυφθείσες ραδιοφωνικές φυσαλίδες που διαφαίνονται πίσω από τη συστοιχία ραδιοτηλεσκοπίων MeerKAT στη Νότια Αφρική. (Στην πραγματικότητα, δεν μπορείτε να δείτε τις φυσαλίδες με γυμνό μάτι.) (Credit Image: South African Radio Astronomy Observatory / Heywood et al.)

Με βάση την ταχύτητα του αερίου που ρέει κοντά στο κατώτατο σημείο των φυσαλίδων, οι ερευνητές εκτιμούν ότι οι δομές είναι περίπου 7 εκατομμύρια ετών, γεγονός που ευθυγραμμίζεται με τις νεότερες εκτιμήσεις για τις ηλικίες των Fermi Bubbles. Είναι δυνατόν, λοιπόν, ότι τα δύο σύνολα φυσαλίδων προέκυψαν από την ίδια κοσμική έκρηξη - ή, τουλάχιστον, από το ίδιο είδος έκρηξης.

"Το σχήμα και η συμμετρία υποδηλώνουν έντονα ότι ένα εκπληκτικά ισχυρό συμβάν συνέβη πριν από μερικά εκατομμύρια χρόνια πολύ κοντά στην κεντρική μαύρη τρύπα του γαλαξία μας", δήλωσε στη δήλωση ο συν-συγγραφέας William Cotton, αστρονόμος με το Εθνικό Παρατηρητήριο Αστρονομίας των ΗΠΑ. "Αυτή η έκρηξη πυροδοτήθηκε ενδεχομένως από τεράστιες ποσότητες διαστρικό αερίου που πέφτουν στη μαύρη τρύπα ή από μια τεράστια έκρηξη σχηματισμού αστεριών που έστειλε κύματα κλονισμού μέσα από το γαλαξιακό κέντρο".

Εναλλακτικά, οι ραδιοφωνικές φυσαλίδες μπορεί να είναι ένα σημάδι μιας νέας έκρηξης κλίμακας γαλαξίας στην κατασκευή, οι ερευνητές έγραψαν. Δεδομένου του σχετικά μικρού μεγέθους και της χαμηλής ενέργειας, οι ραδιοφωνικές φυσαλίδες θα μπορούσαν να είναι το αποτέλεσμα ενεργειακών εκρήξεων μικρής κλίμακας που, εδώ και εκατομμύρια χρόνια, τροφοδοτούν πολύ μεγαλύτερες εκρήξεις δημιουργώντας τεράστια σύννεφα υψηλής ενέργειας όπως οι φούσκες Fermi.

Ενώ η ανίχνευση αυτών των νέων φυσαλίδων ενέργειας δεν θα λύσει τα μυστήρια, προσθέτει ένα άλλο κομμάτι στο παζλ που είναι το μέσο της Γαλαξίας. Κουνώντας με γιγάντιες φυσαλίδες τόσο χαμηλής ενέργειας όσο και ακτινοβολίας υψηλής ενέργειας, η δυσπεψία της κεντρικής μας μαύρης τρύπας δεν έχει περάσει ακόμα.

Pin
Send
Share
Send