Gargantuan ‘Bubbles’ fra Radio Energy Spotted i Center of Our Galaxy. Hvordan kom de dit?


For noen få millioner år siden opplevde sentrum av Melkeveien en voldsom bensin.

Plutselig brøt det ut en ukjent mengde materie og elektromagnetisk energi som hvirvlet nær galaksens sentrale sorte hull i en gigantisk eksplosjon. Elektroner som beveget seg med nesten lysets hastighet, rev i skyene av støv og gass i nærheten, og fikk dem til å ballong i to enorme, nesten identiske bobler av usynlig energi. De er fremdeles der i dag, hver og en ruver rundt 25 000 lysår høy (omtrent en firedel av bredden på selve Melkeveien), men du vil ikke se dem med mindre du har et øye for den mest energiske strålingen i universet.

Astronomer oppdaget disse galaktiske fartboblene i 2010, mens de så mot sentrum av galaksen med NASAs Fermi Gamma-ray Space Telescope. Nå kjent som Fermi-boblene, disse massive, gassige klatter vises bare i Røntgen og Gammastråle lett, ertende på et eldgammelt og ekstremt kraftig opphav. Hvordan og når denne galaktiske bobleblåsende eksplosjonen skjedde, kan ikke astronomene si. Men i en ny studie publisert i dag (11. september) i tidsskriftet Natur, rapporterte et internasjonalt team av forskere om noen nye ledetråder som ble funnet ved å se til den motsatte enden av det elektromagnetiske spekteret, ved radiobølger.

Ved hjelp av en radioteleskop-gruppe kalt MeerKAT for å se gjennom støvet som tette galaksens navle, har forskere i Sør-Afrika oppdaget et par boble-lignende radiobølgestrukturer som buler ut av det galaktiske sentrum rett ved Fermi-boblene. Mens disse "radioboblene" fremstår som mye mindre og mye mindre energiske enn de frenetiske Fermi-boblene, stammet de sannsynligvis fra en lignende kataklysmisk hendelse som involverte galakas sentrale sorte hull. De kan til og med være del av en pågående prosess som sakte går drivstoff Fermi Bubbles inflasjon, skrev forskerne.

"De Melkeveiens sentrale sorte hull kan fra tid til annen bli ukarakteristisk aktiv og blusse opp når det periodevis sluker store klumper av støv og gass, sier en medforfatter Ian Heywood, en astrofysiker ved University of Oxford i Storbritannia. Det er mulig at en slik matende vanvidd utløste kraftige utbrudd som blåste opp denne tidligere usettede funksjonen. "

Heywood og kollegene oppdaget radioboblene mens de søkte i galakas sentrum etter et veldig spesifikt bånd med korte bølgelengder som tilsvarer en type energi kalt synkrotronstråling. Prosessen skjer når elektroner som beveger seg i nær lyshastighet kolliderer med magnetiske felt, noe som resulterer i et distinkt radiosignal. Mens kartleggingen av dette signalet nær sentrum av galaksen oppdaget studieforfatterne en lang oval med radioenergi som spenner over cirka 1400 lysår i diameter, med galakas sentrale sorte hull i midten.

Dette sammensatte bildet viser de nyoppdagede radioboblene som truer bak MeerKAT radioteleskoparrayen i Sør-Afrika. (I virkeligheten kan du ikke se boblene med det blotte øye.)

(Bildekreditt: South African Radio Astronomy Observatory / Heywood et al.)

Basert på hastigheten på gass som strømmer nær bunnen av radioboblene, anslår forskerne strukturene til å være rundt 7 millioner år gamle, noe som stemmer overens med yngre estimater for Fermi-boblene. Det er da mulig at de to boblene er resultatet av det samme kosmiske utbruddet – eller i det minste den samme typen eksplosjon.

"Formen og symmetrien til [the radio bubbles] antyder sterkt at en svimlende kraftig hendelse skjedde for noen millioner år siden, veldig nær galakas sentrale sorte hull, "sa studiens medforfatter William Cotton, en astronom med US National Radio Astronomy Observatory, i uttalelsen." Dette utbruddet var muligens utløst av enorme mengder interstellar gass som falt inn på det sorte hullet eller en massiv utbrudd av stjernedannelse som sendte sjokkbølger som passet gjennom det galaktiske sentrum. "

Alternativt kan radioboblene være et tegn på en ny galakseskalaeksplosjon underveis, skrev forskerne. Gitt deres relativt små størrelse og lave energi, kan radioboblene være et resultat av småskala energispreng som over mange millioner år brensler mye større eksplosjoner, og skaper store skyen med høy energi som Fermi Bubbles.

Selv om deteksjonen av disse nyfundne energibboblene ikke løser noen mysterier, legger den til et annet stykke til puslespillet som er Melkeveiens midtpunkt. Synes med gigantiske bobler av både lavenergi og høyenergi-stråling, har det sentrale sorte hullets fordøyelsesbesvær tydeligvis ikke gått.

Opprinnelig publisert på Levende vitenskap.