Откриха мистериозен газ в центъра на галактиката

Много неща се случват в центъра на нашата галактика. В ядрото на Млечния път се намира супермасивна черна дупка, имаща масата на 4 милиона слънца, наречена Стрелец А *, а средата около нея е интензивна.

От този регион духа ядрен галактически вятър. Той е предизвикан от два огромни балона на гама-лъчи над и под галактическата равнина, обхващащи общо 50 000 светлинни години в космоса. Тези мехури, наречени на името на Ферми, са сложни, съдържащи смес от различни газове и космически лъчи.

Но астрономите току-що са открили нещо ново. В рамките на мехурите на Ферми са забелязали скокове с висока скорост на студен молекулен газ – нещото, от което са направени звездите. При това, те не са сигурни как галактическият център изхвърля този газ „със скоростта на куршуми“, според изследователите.

„Вятърът в центъра на Млечния път беше тема на много дебати след откриването преди десетилетие на т. нар. балони на Ферми „, заявява астрофизикът Наоми Макклуре-Грифитс от Австралийския национален университет.

„Забелязахме, че от центъра на нашата галактика идва не само горещ газ, но и студен и много плътен газ. Този студен газ е много по-тежък, така че се движи наоколо по-лесно.“

За да намерят облаците от плътен, студен молекулярен газ, изследователите изследвали предварително идентифицирани облаци от атомен водород в мехурите, използвайки радио телескопа Atacama Pathfinder Experiment, за да търсят техния спектрален подпис.

Те го намират в значителни количества в два облака, съдържащи поне 380 и 375 слънчеви маси молекулен газ, които се движат съответно с 240 километра в секунда и 300 километра в секунда. Такива изключително студени, изключително плътни молекулярни газови облаци са точно това, което е необходимо за образуването на звезди.

„Когато се изпуска голяма маса, неизбежно се губи част от материала, който би могъл да бъде използван за формиране на звезди. Ако се загуби достатъчно от него, галактиката изобщо не може да формира звезди. Така че, когато се видят намеци за Млечния път, който губи този образуващ газ е някак си вълнуващо – кара ви да се чудите какво ще се случи по-нататък,“ казва Наоми Грифитс.

Когато става въпрос за балоните на Ферми, това наистина е въпрос с неизвестен все още отговор. Тези мехури са били пъзел още от откриването им, защото не е ясно какво ги е причинило. Каквото и да е било, то е станало преди няколко милиона години и има две конкуриращи се обяснения за него.

Първото е изблик на образуване на звезди в облак от молекулен газ около Sgr A *, който би произвел куп свръхнови от тип II и генерира мощни звездни ветрове. Това е един модел, при който галактическият център би могъл да пуска два гигантски мехура в космоса.

Вторият сценарий – и този, който изглежда има по-голяма подкрепа – е, че в някакъв момент преди няколко милиона години, Sgr A * „закусва“, поглъщайки буци материал. Активното натрупване от черната дупка, може да изстрелва струи от полюсите, тъй като материалът се канализира по външната страна на хоризонта на събитията или се навива от бързо въртящия се диск от материал.

Наблюдавахме подобни процеси в други галактики, но те не дават солиден отговор. Далечните галактики често имат по-големи, по-активни свръхмасивни черни дупки и по-високи скорости на образуване на звезди, така че те могат да изхвърлят повече материал. „Те също са по-далеч, така че наистина не можем да видим техните балони отблизо“.

И най-новото изследване също не отговаря на въпроса. Всъщност повдига още по-голям въпрос, защото нито образуването на звезди, нито натрупването на черна дупка на нивата, които наблюдаваме в галактическия център, изглежда не са жизнеспособен източник за тези балони.

Възможно е периодичното образуване на звезди през последните 50 милиона години частично да обясни обема на изхвърляния газ, но моделите предполагат, че такива облаци имат доста кратък живот – и не е ясно колко дълго биха оцелели при високо ускорение, особено в условията на горещ вятър.

Възможно е също така бързо движещият се студен газ да се образува директно в оттока чрез смесване на бавни, хладни облаци и бързи, горещи ветрове. Това би решило няколко проблема, но настоящите симулации не успяха да моделират целия процес.

„Това е сложен проблем, а екипът продължава да го проучва, надявайки се да направи целенасочени наблюдения на молекулярни газови потоци в ядрения вятър, за да получи по-подробно разбиране за това как се движат и взаимодействат с горещия газ около тях“, казва астрофизикът и водещ автор Енрико Ди Теодоро от университета Джон Хопкинс.

Изследването е публикувано в списание Nature.