Біля центру нашої галактики виявлено дивовижні гігантські структури

Астрономи виявили одні із самих великих структур, що коли-небудь спостерігалися в центрі Чумацького Шляху. Це - пара радіовипромінюючих бульбашок, які простягаються на сотні світлових років у висоту, затьмарюючи всі інші структури в центральній частині галактики.

Фото: радіозображення центральних частин галактики Чумацький Шлях. Площина галактики позначена низкою яскравих особливостей, зірок, що вибухнули, та регіонів, де народжуються нові зірки, і проходить горизонтально через зображення. Чорна діра в центрі Чумацького Шляху прихована в найяскравішому з цих протяжних регіонів. Виявлені MeerKAT радіо-бульбашки простягаються вертикально над і під площиною галактики. Багато намагнічених ниток можна побачити паралельно бульбашкам.

Вчені вважають, що величезна структура у формі пісочного годинника, ймовірно, є результатом феноменально енергійного вибуху, який спалахнув біля надмасивної чорної діри Чумацького Шляху кілька мільйонів років тому, розповідають в Північно-західному університеті, США.

"Центр нашої галактики відносно спокійний в порівнянні з іншими галактиками з дуже активними центральними чорними дірами, - каже Іен Хейвуд з Оксфордського університету, перший автор дослідження. - Проте, центральна чорна діра Чумацького Шляху може, час від часу, ставати нехарактерно активною, спалахуючи, коли періодично пожирає масивні скупчення пилу й газу. Можливо, що одне з таких жадібних поїдань спричинило потужні спалахи, що роздули цю раніше небачену особливість."

Стаття про дослідження опублікована в журналі Nature. Співавтори представляють 15 закладів, серед яких Північно-Західний та Оксфордський університети, Південноафриканська обсерваторія радіоастрономії в Кейптауні та Національна обсерваторія радіоастрономії в Шарлоттсвілі, штат Вірджинія.

Для цієї роботи команда використовувала телескоп MeerKAT Південноафриканської обсерваторії радіоастрономії (SARAO) - найбільший науковий проект в Африці. Наукова стаття, опублікована в Nature, є першою, в якій детально описується дослідження, завершене за допомогою всього масиву з 64 тарілок цього телескопу з моменту його запуску в липні 2018 року.

Таємниці Чумацького Шляху

Більш бурхливє і незвично активнє в порівнянні з рештою Чумацького Шляху, навколишнє середовище центральної чорної діри нашої галактики зберігає багато таємниць. Фархад Юзеф-Заде, співавтор наукової статті з Північно-західного університету, присвятив свою кар′єру вивченню фізичних процесів, що відбуваються в містичному центрі Чумацького Шляху.

На початку 1980-х Юсеф-Заде виявив крупномасштабні високоорганізовані магнітні нитки в центрі Чумацького Шляху, за 25 000 світлових років від Землі. Хоча їхнє походження досі лишається невирішеною таємницею, нитки - це радіоструктури, протяжністю у десятки світлових років і завширшки один світловий рік.

"Радіо-бульбашки, виявлені за допомогою MeerKAT, тепер проливають світло на походження ниток, - сказав Юзеф-Заде. - Майже всі з понад 100 ниток обмежені радіо-бульбашками."

Юзеф-Заде - професор фізики та астрономії в коледжі мистецтв і наук Вайнберга в Північно-Західному університеті та член CIERA (Центру міждисциплінарних досліджень та досліджень в астрофізиці), що має науково-дослідницький центр у Північно-Заходному університеті, і спеціалізується на розвитку астрофізичних досліджень з акцентом на міждисциплінарні зв′язки.

Дослідники вважають, що тісна асоціація ниток з бульбашками означає, що енергетична подія, яка створила радіо-бульбашки, також відповідає за прискорення електронів, необхідних для створення радіовипромінювання з намагнічених ниток.

Відстеження енергетичних регіонів

Використовуючи MeerKAT, дослідницька група намітила широкі області в центрі галактики, провівши спостереження на довжинах хвиль близько 23 сантиметрів. Радіовипромінювання такого типу породжується в процесі, відомому як синхротронне випромінювання, при якому електрони, що рухаються зі швидкістю, близькою до швидкості світла, взаємодіють з магнітними полями. Це створює характерний радіосигнал, який можна використовувати для відстеження енергетичних областей у космосі. Радіо-світло, яке бачить MeerKAT, легко проникає крізь щільні хмари пилу, що блокують видиме світло з центру галактики.

Маючи майже однакову протяжність та морфологію подвійних бульбашок, дослідники вважають, що вони виявили переконливі докази того, що ці особливості були утворені внаслідок сильного виверження, яке протягом короткого періоду часу пробивалось крізь міжзоряне середовище у протилежних напрямках.

"Ці величезні бульбашки до цих пір були приховані відблиском надзвичайно яскравого радіовипромінювання з центру галактики, - сказав співавтор статті Фернандо Каміло з Південноафриканської обсерваторії радіоастрономії в Кейптауні. - Відокремлення бульбашок від фонового шуму було спритним трюком, що стало можливим лише завдяки унікальним характеристикам MeerKAT та його ідеальному місцерозташуванню. Завдяки цьому несподіваному відкриттю ми є свідками нового прояву в Чумацькому Шляху відпливів матерії і енергії в галактичних масшбабах, яке в кінці кінців управляється центральною чорною дірою."

Читайте ще цікаві новини про космос.