Астрономія
Астрономія

Бульбашки в гало Чумацького Шляху пов’язали з бульбашками Фермі

За допомогою даних телескопа eROSITA астрономи зафіксували бульбашки в гало Чумацького Шляху, які створюють м’яке рентгенівське випромінювання. Про це вони пишуть у журналі Nature. Дослідники пов’язали їх з бульбашками Фермі та вважають, що такі структури утворилися внаслідок потужних викидів енергії з галактичного центру.

Що відомо про бульбашки Фермі?

Різноманітні огляди неба показали великі дифузні структури у нашій галактиці. Найвідоміші з них — бульбашки Фермі. Їхнє гамма-випромінювання виявила космічна обсерваторія Фермi у 2010 році. Ці дві бульбашки, кожна розміром приблизно у 25 тисяч світлових років, простягаються від центру галактики та утворюють «вісімку», перпендикулярну площині Чумацького Шляху. Астрономи вважають, що така структура могла з’явитися внаслідок минулої активності нині сплячої надмасивної чорної діри в центрі галактики. Крім того, спалах зореутворення також може забезпечити живлення цих бульбашок. У будь-якому випадку, енергія, необхідна для їхнього живлення та утворення, повинна була бути дуже великою.

Бульбашки Фермі. Блакитний колір відповідає рентгенівському випромінюванню, рожевий — гамма-випромінюванню. NASA's Goddard Space Flight Center

Бульбашки Фермі. Блакитний колір відповідає рентгенівському випромінюванню, рожевий — гамма-випромінюванню. NASA's Goddard Space Flight Center

Що знайшли астрономи?

Спостереження Чумацького Шляху за допомогою телескопа eROSITA виявило нову особливість — пару бульбашок розміром 14 кілопарсек (більше 45,6 тисяч світлових років), що виходять із галактичного центру та створюють м’яке рентгенівське випромінювання. Цю структуру назвали бульбашками eROSITA. Вона дуже подібна до бульбашок Фермі, і дослідники вважають, що ці два утворення фізично пов’язані.

Бульбашки eROSITA. University of Tübingen

Бульбашки eROSITA. University of Tübingen

Втім, структури дещо відрізняються одна від одної. Бульбашки Фермі еліптичні, симетричні щодо галактичного центру та приблизно рівномірні за інтенсивністю гамма-променів. Бульбашки eROSITA близькі до сферичних. Їхній повний розмір важче визначити, втім, очевидно, що вони порівнянні із диском галактики. Яскравість рентгенівського випромінювання цієї структури зменшується із галактичною широтою.

Як могла утворитися така структура?

Бульбашки eROSITA мають чіткі межі, які вказують на те, що газ всередині структури гарячіший, ніж той, що знаходиться за нею. Дослідники вважають, що така риса вказує на ударну хвилю. Вони пов’язують утворення цієї структури з великим викидом енергії з галактичного центру.

А от межі між бульбашками eROSITA та бульбашками Фермі менш чіткі. Астрономи вивчили кілька моделей створення таких структур та вивели найпростіший сценарій, згідно з яким вони причинно пов’язані з одним і тим самим, поступовим або миттєвим, виділенням енергії. Бульбашки Фермі сприяють розширенню бульбашок eROSITA.

Схематичне зображення бульбашок Фермі (фіолетовий колір) та бульбашок eROSITA (жовтий колір).  University of Tübingen

Схематичне зображення бульбашок Фермі (фіолетовий колір) та бульбашок eROSITA (жовтий колір). University of Tübingen

Таким чином, зігдно з цим сценарієм, зовнішня межа бульбашок Фермі вказує на нагріте від удару міжзоряне середовище, а межа бульбашок eROSITA свідчить про поширення ударної хвилі у газовому гало галактики.