Gigantske strukture vrućeg plina iznad i ispod galaktičkog diska vjerojatno su posljedica udarnih valova nastalih zbog prošle energetske aktivnosti u središtu naše Galaksije.
Struktura u Mliječnoj Stazi
Prvo sveobuhvatno nebesko istraživanje koje je izveo rendgenski teleskop eROSITA na Spektrum-Roentgen-Gamma (SRG) opservatoriju otkrilo je veliku strukturu u obliku pješčanog sata u Mliječnom putu. Ti “eROSITA mjehurići” pokazuju nevjerojatnu sličnost s Fermijevim mjehurićima, otkrivenima desetljeće ranije, čak i na većim energijama. Najvjerojatnije objašnjenje za ove značajke je masivna injekcija energije iz središta Galaksije u prošlosti, što je dovelo do šokova u vrućem plinskom omotaču naše Galaksije.
Nova kozmička karta
Astronomi su otkrili nevjerojatan novi detalj na prvoj sveobuhvatnoj karti neba koju je proizveo eROSITA rendgenski teleskop na SRG-u: ogromna kružna struktura vrućeg plina ispod ravnine Mliječnog puta, koja zauzima veći dio južnog neba. Slična struktura na sjevernom nebu, “Sjeverni polarni trn“, poznata je već dugo vremena i smatrala se da je trag stare supernova eksplozije. Zajedno, sjeverna i južna struktura umjesto toga podsjećaju na jedan skup mjehurića u obliku pješčanog sata koji izlaze iz galaktičkog središta.
“Zahvaljujući svojoj osjetljivosti, spektralnoj i kutnoj rezoluciji, eROSITA je uspjela “iscrtati” cijelo rendgensko nebo do nezapamćene dubine, neupitno otkrivajući južni mjehur”, objašnjava Michael Freyberg, viši znanstvenik koji radi na eROSITA-u u Max Planck Institutu za izvanterestričku fiziku (MPE). eROSITA svakih šest mjeseci skenira cijelo nebo, a podaci omogućuju znanstvenicima traženje struktura koje pokrivaju značajan dio cijelog neba.
Ogromna struktura
Velika X-zračna emisija koju je eROSITA opazila u svojoj srednjoj energetskoj opsegu (0,6-1,0 keV) pokazuje da je stvarna veličina mjehurića nekoliko kiloparseka (ili do 50 000 svjetlosnih godina) preko, gotovo jednako velika kao cijeli Mliječni put. Ti “eROSITA mjehurići” pokazuju izrazite morfološke sličnosti s poznatim “Fermi mjehurićima” otkrivenim gama-zračenjem od strane Fermi teleskopa; međutim, veći su i energetski jači.
“Oštre granice ovih mjehurića najvjerojatnije prate šokove uzrokovane masivnim ubrizgavanjem energije iz unutrašnjosti naše Galaksije u galaktički halo”, ističe Peter Predehl, prvi autor studije koja je sada objavljena u časopisu Nature. “Takvo objašnjenje prethodno je predloženo za Fermijeve mjehure, a sada, s eROSITA-om, njihov puni opseg i morfologija postali su očigledni.”
Kozmički ciklus
Ovo otkriće pomoći će astronomima da razumiju kozmički ciklus tvari u i oko Mliječnog puta i drugih galaksija. Većina obične (barionske) tvari u svemiru nevidljiva je našim očima, a sve zvijezde i galaksije koje promatramo optičkim teleskopima čine manje od 10% njegove ukupne mase. Velike količine neopaziene barionske tvari očekuju se u razrijeđenim halima omotanim kao kukuljice oko galaksija i filamenata između njih u kozmičkoj mreži. Ti su haloi vrući, s temperaturom od milijuna stupnjeva, te su stoga vidljivi samo teleskopima osjetljivim na visokoenergetsko zračenje.
Mjehurići koji se sada vide s poremećajima u tragovima eROSITA u ovom omotaču vrućeg plina oko naše Mliječne staze uzrokovani su ili izbijanjem stvaranja zvijezda ili izbijanjem iz supermasivne crne rupe u Galaktičkom centru. Iako sada miruje, crna rupa mogla je biti aktivna u prošlosti, povezujući je s aktivnim galaktičkim jezgrama (AGN) s brzo rastućim crnim rupama koje se vide u udaljenim galaksijama. U oba slučaja, energija potrebna za stvaranje ovih ogromnih mjehurića morala bi biti ogromna, 10^56 erga, što je ekvivalent energije oslobođene iz 100 000 supernova i slično procjenama AGN izbacivanja.
Ožiljci
“Ožiljci koje ostavljaju takvi izljevi traju jako dugo u tim halima”, dodaje Andrea Merloni, glavni istraživač eROSITA projekta. “Znanstvenici su u prošlosti tražili gigantske tragove takve nasilne aktivnosti oko mnogih galaksija.”
eROSITA mjehurići sada pružaju snažnu podršku velikim interakcijama između jezgre galaksije i haloa oko nje, koje su dovoljno energične da poremete strukturu, energetski sadržaj i kemijsko obogaćivanje cirkumgalaktičkog medija Mliječnog puta.
“eROSITA trenutno završava drugi pregled cijelog neba, udvostručujući broj rendgenskih fotona koji dolaze iz mjehurića koje je otkrila”, ističe Rashid Sunyaev, vodeći znanstvenik SRG opservatorija u Rusiji. “Pred nama je ogroman posao jer podaci eROSITA-e omogućuju izdvajanje mnogih rendgenskih spektralnih linija koje emitira visoko ionizirani plin. To znači da su vrata otvorena za proučavanje obilja kemijskih elemenata, stupnja njihove ionizacije, gustoće i temperature plina koji emitira u mjehurićima te identifikaciju mjesta šok valova i procjenu karakterističnih vremenskih razmjera.”
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram –t.me/kozmoshr
