Kæmpe røntgenskorstene er udstødningsåbninger til enorme energier, der produceres i Milky Ways center

Centrum af vores galakse er et vanvid af aktivitet. Et gigantisk sort hul - 4 millioner gange så massivt som solen - sprænger energi ud, mens det æder ned på interstellar affald, mens nabostjerner brister til live og efterfølgende eksploderer.

Nu, et internationalt hold af astronomer har opdaget to udstødningskanaler - kaldet "galaktiske centerskorstene" - der ser ud til at lede stof og energi væk fra det kosmiske fyrværkeri i Mælkevejens centrum, omkring 28, 000 lysår fra Jorden.

Mark Morris, en UCLA professor i astronomi og astrofysik, bidraget til forskningen, som udkommer 21. marts i tidsskriftet Natur .

"Vi antager, at disse skorstene er udstødningsåbninger for al den energi, der frigives i centrum af galaksen, " sagde Morris.

Alle galakser er gigantiske stjernedannende fabrikker, men deres produktivitet kan variere meget - fra den ene galakse til den anden og endda i løbet af hver galakses levetid. En mekanisme til at bremse stjerneproduktionen er kilden af ​​stof og energi, der er pisket op af det tunge sorte hul, der lurer i en galakses centrum.

"Stjernedannelse bestemmer karakteren af ​​en galakse, " sagde Morris. "Og det er noget, vi bekymrer os om, fordi stjerner producerer de tunge grundstoffer, som planeter - og liv - er lavet af."

For bedre at forstå, hvad der bliver af denne udstrømning af energi, Morris og hans kolleger pegede på European Space Agency's XMM-Newton satellit, som registrerer kosmiske røntgenstråler, mod midten af ​​Mælkevejen. Fordi røntgenstråler udsendes af ekstremt varm gas, de er især nyttige til at kortlægge energiske miljøer i rummet.

I billeder, de indsamlede fra 2016 til 2018 og i 2012, forskerne fandt to røntgenstråler – de galaktiske centerskorstene – der strækker sig i modsatte retninger fra galaksens centrale hub. Hver fane stammer fra omkring 160 lysår fra det supermassive sorte hul og strækker sig over 500 lysår.

Skorstenene forbinder to gigantiske strukturer kendt som Fermi-boblerne, hulrum skåret ud af gassen, der omslutter galaksen. boblerne, som er fyldt med højhastighedspartikler, stræk over midten af ​​galaksen og stræk i 25, 000 lysår i begge retninger. Nogle astronomer har mistanke om, at Fermi-boblerne er levn fra massive udbrud fra det supermassive sorte hul, mens andre tror, ​​at boblerne er blæst ud af horder af nyfødte stjerner. På den ene eller anden måde, skorstenene kunne være de kanaler, hvorigennem højhastighedspartikler kommer dertil.

At forstå, hvordan energi bevæger sig fra en galakses centrum til dens ydre grænser, kan give indsigt i, hvorfor nogle galakser sprænger med stjernedannelse, mens andre er i dvale.

"I ekstreme tilfælde, den energikilde kan enten udløse eller lukke for stjernedannelse i galaksen, " sagde Morris.

Vores galakse er ikke helt så ekstrem – andre galakser har springvand drevet af centrale sorte huller, der vejer tusind gange mere end vores – men Mælkevejens centrum giver et nærbillede af, hvad der kan ske i galakser, der er mere energiske.

"Vi ved, at udstrømninger og vinde af materiale og energi, der kommer fra en galakse, er afgørende for at skulpturere og ændre den galakses form over tid - de er nøglespillere i, hvordan galakser, og andre strukturer, dannes og udvikles i hele kosmos, " sagde hovedforfatter Gabriele Ponti fra Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics i Garching, Tyskland. "Heldigvis vores galakse giver os et nærliggende laboratorium til at udforske dette i detaljer, og undersøge, hvordan materiale flyder ud i rummet omkring os."

Morris sagde, at centrene for de nærmeste galakser er hundreder til tusindvis af gange længere væk end vores egne. "Mængden af ​​energi, der kommer ud af midten af ​​vores galakse, er begrænset, men det er et rigtig godt eksempel på et galaktisk center, som vi kan observere og forsøge at forstå, " han sagde.