Astronomowie ujawnili nowe dowody na właściwości gigantycznych bąbli wysokoenergetycznego gazu, które rozciągają się znacznie powyżej i poniżej centrum galaktyki Drogi Mlecznej.
W badaniu opublikowanym niedawno w Nature Astronomy, zespół kierowany przez naukowców z The Ohio State University był w stanie wykazać, że powłoki tych struktur – nazwane „bąbelkami eRosita” po znalezieniu przez teleskop rentgenowski eRosita – są bardziej złożone niż wcześniej uważano.
Chociaż mają uderzające podobieństwo w kształcie do bąbelków Fermiego, bąbelki eRosita są większe i bardziej energetyczne niż ich odpowiedniki. Znane razem jako „bańki galaktyczne” ze względu na swój rozmiar i lokalizację, zapewniają ekscytującą okazję do badania historii formowania się gwiazd, a także ujawniają nowe wskazówki dotyczące tego, jak powstała Droga Mleczna, powiedziała Anjali Gupta, główna autorka badań i były pracownik naukowy ze stopniem doktora w Ohio State, który obecnie jest profesorem astronomii w Columbus State Community College.
Te bąbelki istnieją w gazie otaczającym galaktyki, w obszarze zwanym ośrodkiem okołogalaktycznym.
„Naszym celem było naprawdę dowiedzieć się więcej o ośrodku okołogalaktycznym, miejscu bardzo ważnym dla zrozumienia, jak powstała i ewoluowała nasza galaktyka” – powiedział Gupta. „Wiele regionów, które badaliśmy, znajdowało się w obszarze bąbelków, więc chcieliśmy zobaczyć, jak różne są bąbelki w porównaniu z regionami oddalonymi od bąbla”.
Wcześniejsze badania zakładały, że te bąbelki zostały ogrzane przez szok gazowy wydmuchiwany z galaktyki, ale główne odkrycia tego artykułu sugerują, że temperatura gazu w bąbelkach nie różni się znacząco od temperatury na zewnątrz.
„Byliśmy zaskoczeni, gdy odkryliśmy, że temperatura w obszarze bąbelków i poza obszarem bąbelków była taka sama” – powiedział Gupta. Ponadto badanie pokazuje, że te bąbelki są tak jasne, ponieważ są wypełnione niezwykle gęstym gazem, a nie dlatego, że mają wyższą temperaturę niż otaczające środowisko.
Gupta i Smita Mathur, współautorzy badania i profesor astronomii w Ohio State, przeprowadzili swoją analizę na podstawie obserwacji wykonanych przez satelitę Suzaku, wspólną misję między NASA i Japońską Agencją Badań Kosmicznych.
Analizując 230 archiwalnych obserwacji wykonanych w latach 2005-2014, naukowcy byli w stanie scharakteryzować rozproszoną emisję – promieniowanie elektromagnetyczne z gazu o bardzo małej gęstości – bąbelków galaktycznych, a także innych gorących gazów, które je otaczają.
Chociaż pochodzenie tych bąbelków było dyskutowane w literaturze naukowej, to badanie jest pierwszym, które zaczyna je rozstrzygać, powiedział Mathur. Ponieważ zespół odkrył obfitość niesłonecznych proporcji neon-tlen i tlen magnez-tlen w powłokach, ich wyniki zdecydowanie sugerują, że bąbelki galaktyczne zostały pierwotnie utworzone przez jądrową aktywność gwiazdotwórczą lub wtrysk energii przez masywne gwiazdy i inne rodzaje zjawisk astrofizycznych, a nie poprzez aktywność supermasywnej czarnej dziury.
„Nasze dane potwierdzają teorię, że te bąbelki najprawdopodobniej powstają w wyniku intensywnej aktywności gwiazdotwórczej w centrum galaktyki, w przeciwieństwie do aktywności czarnej dziury występującej w centrum galaktyki” – powiedział Mathur. Aby dokładniej zbadać implikacje, jakie ich odkrycie może mieć dla innych aspektów astronomii, zespół ma nadzieję wykorzystać nowe dane z innych nadchodzących misji kosmicznych do dalszego charakteryzowania właściwości tych bąbli, a także pracować nad nowatorskimi sposobami analizy danych, które już posiada .
„Naukowcy naprawdę muszą zrozumieć powstawanie struktury bąbelków, więc stosując różne techniki w celu ulepszenia naszych modeli, będziemy w stanie lepiej ograniczyć temperaturę i miary emisji, których szukamy” – powiedział Gupta.
Innymi współautorami byli Joshua Kingsbury i Sanskriti Das ze stanu Ohio oraz Yair Krongold z National Autonomous University of Mexico. Ta praca była wspierana przez NASA.