Астрономы вычислили скорость и состав галактического ветра
В очень далеком прошлом, когда наши ранние предки еще только учились ходить на двух ногах, в сердце нашей Галактики произошло титаническое извержение и выброс газов и других веществ наружу со скоростью 3 миллиона км/ч.
Сегодня, по прошествии около 2-х миллионов лет, астрономы стали свидетелями последствий извержения в виде огромных и плотных облаков газа выше и ниже плоскости диска Галактики.
Обширная структура была обнаружена 5 лет назад в виде гамма-свечения неба в направлении галактического ядра. С тех пор подобные воздушным пузырям структуры наблюдаются в рентгеновском и радиодиапазонах. Однако астрономам понадобился космический телескоп Хаббл, чтобы измерить состав и скорость облака. Ученые стремятся вычислить массу вещества, уносящегося из нашей Галактики, чтобы определить причину этого извержения.
Астрономы рассматривают два предполагаемых сценария этого события: звездный "беби-бум" в центре Галактики, либо извержение из сверхмассивной черной дыры в ядре. Хотя астрономы наблюдают газообразные выбросы, состоящие из потоков заряженных частиц и исходящие из ядер других галактик, в данном случае они получают уникальное, крупным планом, представление о "фейерверке" в нашей собственной Галактике.
"Когда вы наблюдаете центры других галактик, оттоки кажутся намного меньше, так как галактики находятся очень далеко",- говорит ведущий автор исследования Эндрю Фокс из научного института космического телескопа в Балтиморе,- "Но истекающие облака, которые мы видим, находятся всего в 25 000 световых лет в нашей Галактике. У нас место в первом ряду. Мы можем изучить детали этих структур. Мы можем посмотреть, насколько большие пузыри, на какую часть неба они простираются".
Результаты исследования приняты к публикации в Astrophysical Journal Letters и были представлены на заседании Американского астрономического общества в Сиэтле. Препринт статьи выложен на arXiv.org.
Гигантские структуры, получившие название "Пузырей Ферми", изначально были замечены космическим гамма-телескопом Ферми. Обнаружение гамма-лучей высоких энергий заставило ученых предположить, что какое-то мощное событие в ядре вызвало сильный отток газа в пространство. Чтобы получить более подробную информацию об оттоке, Фокс использовал спектрограф COS (Cosmic Origins Spectrograph) космического телескопа "Хаббл" для исследования ультрафиолетового света отдаленного квазара, находящегося за северным пузырем.
Группе Фокса удалось выяснить, что ближний к нам край пузыря движется в сторону Земли, а дальний край движется в противоположном направлении. Спектры COS показали, что газ исходит из галактического центра со скоростью примерно 3 000 000 км/ч.
Наблюдения "Хаббла" также позволили узнать о составе утекающего вещества. COS обнаружил в составе газа кремний, углерод и алюминий. Это указывает на то, что газ, богатый тяжелыми элементами, образовался в недрах звезд и представляет собой остатки звездного формирования.
COS также измерил температуру газа, которая оказалась примерно равна 10 000С. Это намного меньше, чем температура основной массы выброса, которая, как думают астрономы, составляет около 18 000 000С.
"Мы видим более прохладный газ, возможно, это межзвездный газ из диска нашей Галактики, вовлеченный в тот горячий выброс",- объясняет доктор Фокс.
Это первый результат из обзора 20 дальних квазаров, свет которых проходит сквозь пузыри Ферми или поблизости. Анализ полной выборки даст информацию об общей массе выбрасываемой материи. Астрономы затем смогут сравнить скорости потоков материи в разных участках пузырей и определить количество энергии, которое было необходимо для выброса.
Астрономы вычислили скорость и состав галактического ветра