Бульбашки Фермі та відтоки рентгенівських променів з галактичного центру мають загальне походження, виявили дослідники

Пару гамма-променевих гігантських бульбашок, відцентрованих на ядрі галактики Чумацький Шлях, було відкрито космічним гамма-проміневим телескопом Фермі 10 років тому. Але як виникли ці, так звані, "бульбашки Фермі", залишилося загадкою.

Однак, нещодавно дослідники Шанхайської астрономічної обсерваторії (SHAO) Китайської академії наук представили нову модель, яка вперше одночасно пояснює походження як бульбашок Фермі, так і біконічної рентгенівської структури галактичного центру, виявленої у 2003 році.

Відповідно до цієї моделі, дві структури, по суті, є одним і тим же явищем і були спричинені переднім ударом (так називають передню найсильнішу ударну хвилю), викликаним парою струменів, що вийшли зі Стрільця A* - надмасивної чорної діри, що ховається в центрі галактики - близько п′яти мільйонів років тому. Дослідження було опубліковане в The Astrophysical Journal.

Бульбашки Фермі - це дві колосальні кулі, наповнені дуже гарячим газом, космічними променями та магнітними полями. Хоча їх не можна побачити неозброєним оком, вони дуже яскраві в дифузних гамма-випромінюваннях. У гамма-променях бульбашки Фермі мають дуже гострі краї, і ці краї добре співпадають із рентгенівською структурою, яка називається біконічною рентгенівською структурою галактичного центру.

У попередніх теоретичних моделях та комп′ютерному моделюванні бульбашок Фермі були запропоновані два основні конкуруючі джерела енергії - зореутворення у галактичному центрі та Стрілець A*. Однак, в обох моделях бульбашки Фермі пояснювалися як бульбашки у результаті викиду, тоді як передній удар завжди розташовувався набагато далі від краю бульбашок Фермі. Іншими словами, ці моделі не могли одночасно пояснити бульбашки Фермі та біконічну рентгенівську структуру галактичного центру.

| По темі: Біля центру нашої галактики виявлено дивовижні гігантські структури.

На відміну від цього, теоретична модель у даному дослідженні, запропонована Гуо Фулай та його аспірантом Чжан Руйю із SHAO, використовувала комп’ютерні симуляції, щоб вперше продемонструвати, що бульбашки Фермі та біконічна рентгенівська структура галактичного центру - це одне й те саме явище.

У цій моделі край бульбашок Фермі - це передній удар, керований парою струменів, що вийшли зі Стрільця A* близько п′яти мільйонів років тому. "Одна гарна річ у цій моделі полягає в тому, що енергію та вік бульбашок Фермі можна досить добре обмежити за допомогою рентгенівських спостережень", - сказав Гуо Фулай. Вік бульбашок, виведений у цьому дослідженні, також узгоджується з результатами недавніх ультрафіолетових спостережень за деякими високошвидкісними хмарами вздовж багатьох ліній видимості у напрямку регіону з бульбашками.

Нова модель вказує на те, що загальна енергія, впорснута надмасивною чорною дірою під час події з бульбашками Фермі, близька до енергії, вивільненою приблизно 20 000 наднових. Загальна кількість матерії, спожитої Стрільцем A* під час цієї події, становить близько 100 сонячних мас.

| По темі: Центр Чумацького Шляху вибухнув, не так давно.

"Ще одна дуже цікава річ, яку ми виявили в нашому дослідженні, це те, що якщо бульбашки та біконічна рентгенівська структура мають одне і те ж походження, то дуже малоймовірно, щоб вони були вироблені зореутворенням або вітром чорної діри", - сказав Гуо. Поруч із галактичним центром біконічна рентгенівська структура має дуже вузьку основу, тоді як передній удар, спричинений зореутворенням або вітрами чорної діри, може легко поширюватися на великі відстані, призводячи до утворення основи, значно ширшої, ніж спостерігалася.

На противагу цьому, колимовані струмені швидше відкладають більшість енергії на великі відстані за напрямком струменя, що, звісно, призводить до вузької основи для ударного фронту біля галактичної площини. Надмасивна чорна діра в нашій власній галактиці була дуже спокійною в останні роки, не маючи жодних доказів поточної реактивної діяльності, але "наше дослідження настійно свідчить про те, що пара потужних струменів, випущених з неї близько п’яти мільйонів років тому, проіснували близько мільйона років, і створили гігантські бульбашки Фермі, які ми все ще бачимо сьогодні", - додав Гуо.

Читайте ще цікаві факти про космос.

• Чумацький Шлях