Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Astronomi

NASAs Chandra bemærker, at det galaktiske center udluftes

Region nær Mælkevejens galaktiske centrum (mærket). Kredit:Røntgen:NASA/CXC/Univ. af Chicago/S.C. Mackey et al.; Radio:NRF/SARAO/MeerKAT; Billedbehandling:NASA/CXC/SAO/N. Wolk

Ved hjælp af NASAs Chandra X-ray Observatory har astronomer lokaliseret en udstødningsventil, der er fastgjort til en "skorsten" af varm gas, der blæser væk fra centrum af Mælkevejsgalaksen. Deres papir, der beskriver disse resultater, er offentliggjort i The Astrophysical Journal .



Udbrud fra det supermassive sorte hul i Mælkevejens centrum kaldet Sagittarius A* (forkortet Sgr A*) kan have skabt denne skorsten og udstødningsåbning.

Skorstenen og åbningen er omkring 26.000 lysår fra Jorden. Skorstenen begynder i midten af ​​galaksen og står vinkelret på Mælkevejens spiralskive. Astronomer havde tidligere identificeret skorstenen ved hjælp af røntgendata fra Chandra og XMM-Newton, en ESA-mission (European Space Agency) med NASA-bidrag. Radioemission detekteret af MeerKAT-radioteleskopet viser effekten af ​​magnetiske felter, der omslutter gassen i skorstenen.

De seneste Chandra-data afslører adskillige røntgenrygge nogenlunde vinkelret på galaksens plan. Forskere tror, ​​at disse er væggene i en tunnel, formet som en cylinder, som hjælper med at tragte varm gas, når den bevæger sig opad langs skorstenen og væk fra Galactic Center. Den nyligt opdagede udluftning er placeret nær toppen af ​​skorstenen omkring 700 lysår fra centrum af galaksen.

"Vi havde mistanke om, at magnetiske felter fungerer som væggene i skorstenen, og at varm gas rejser sig op gennem dem, som røg," sagde Scott Mackey fra University of Chicago, der ledede undersøgelsen. "Nu har vi opdaget en udstødningsventil nær toppen af ​​skorstenen."

Kredit:Chandra røntgencenter

Holdet tror, ​​at udstødningsåbningen blev dannet, da varm gas, der steg gennem skorstenen, ramte køligere gas, der lå i dens vej. Lysstyrken af ​​udstødningsventilens vægge i røntgenstråler er forårsaget af chokbølger - svarende til soniske boom fra supersoniske fly - genereret af denne kollision. Den venstre side af udstødningsåbningen er sandsynligvis særlig lys, fordi gassen, der strømmer opad, rammer tunnelvæggen i en mere direkte vinkel og med mere kraft end andre områder.

Forfatterne af undersøgelsen mener, at den varme gas højst sandsynligt kommer fra en sekvens af begivenheder, der involverer materiale, der falder ned i Sgr A* og derefter udbrud fra det sorte hul, der driver gassen opad langs skorstenen og ud gennem udstødningsventilen. De ved dog ikke præcis, hvor ofte det sorte hul bliver fodret.

Tidligere undersøgelser har indikeret, at dramatiske røntgenudbrud finder sted hvert par hundrede år ved eller nær placeringen af ​​det centrale sorte hul, så de kunne spille en vigtig rolle i at drive den varme gas opad gennem udstødningsventilen. Astronomer vurderer også, at det galaktiske sorte hul river fra hinanden og sluger en stjerne hvert 20.000 år eller deromkring. Sådanne begivenheder ville føre til kraftige, eksplosive frigivelser af energi, hvoraf meget ville være bestemt til at stige gennem skorstensåbningerne.

"Vi er ikke sikre på, om denne energi og varme er opildnet af en stor mængde materiale, der bliver dumpet på Sgr A* på én gang, som en flok træstammer, der bliver dumpet på en ild," sagde medforfatter Mark Morris fra University of Californien, Los Angeles. "Eller det kan komme fra flere små ladninger, der er blevet ført ind i det sorte hul, svarende til optændingsbrænder, der regelmæssigt bliver smidt ind."

Disse billeder viser beviser for en udstødningsåbning knyttet til en skorsten, der frigiver varm gas fra et område omkring det supermassive sorte hul i midten af ​​Mælkevejen, som rapporteret i vores seneste pressemeddelelse. På hovedbilledet af denne grafik er røntgenstråler fra NASAs Chandra X-ray Observatory (blå) blevet kombineret med radiodata fra MeerKAT-teleskopet (rød). Tidligere havde astronomer identificeret en "skorsten" af varm gas nær det galaktiske centrum ved hjælp af røntgendata fra Chandra og ESA's XMM-Newton. Radioemission detekteret af MeerKAT viser effekten af ​​magnetiske felter, der omslutter gassen i skorstenen. Beviset for udstødningsventilen er fremhævet i indlægget, som kun inkluderer Chandra-data. Adskillige røntgenrygge, der viser lysere røntgenstråler, vises i hvidt, nogenlunde vinkelret på galaksens plan. Forskere tror, ​​at disse er væggene i en tunnel, formet som en cylinder, som hjælper med at tragte varm gas, når den bevæger sig opad langs skorstenen og væk fra det galaktiske centrum. Kredit:Røntgen:NASA/CXC/Univ. af Chicago/S.C. Mackey et al.; Radio:NRF/SARAO/MeerKAT; Billedbehandling:NASA/CXC/SAO/N. Wolk

Partiklerne og energien i udluftningen giver fingerpeg om oprindelsen af ​​to mystiske og meget større strukturer omkring Mælkevejens centrum:Fermi-boblerne set i gammastråler af NASAs Fermi Gamma-ray-rumteleskop og eROSITA-boblerne, opdaget af ESA's nyeste røntgenteleskop. Begge disse er par af strukturer, der strækker sig tusindvis af lysår væk fra centrum af galaksen. De giver vigtige oplysninger om tidligere eksplosiv aktivitet nær galaksens centrum.

Fermi- og eROSITA-boblerne er begge justeret med retningen af ​​skorstenen og en anden røntgenskorsten, der begynder i galaksens centrum og peger i den modsatte retning. Tragtvirkningerne af udstødningsventilen nær toppen af ​​skorstenen kan holde den varme gas fokuseret, når den bevæger sig opad, hvilket hjælper med dannelsen af ​​boblernes sammenhængende struktur.

"Oprindelsen af ​​Fermi-boblerne og eROSITA-boblerne er nogle af de største mysterier, som undersøgelser af højenergi-strålingen fra vores galakse står over for," sagde medforfatter Gabriele Ponti fra det italienske nationale institut for astrofysik i Merate. "Vi har opdaget en lille struktur, der kan spille en stor rolle i skabelsen af ​​disse gigantiske bobler."

Flere oplysninger: Scott C. Mackey et al., røntgenstråler fra en central "udstødningsventil" i Galactic Center Chimney, The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI:10.3847/2041-8213/ad3248

Journaloplysninger: Astrofysiske journalbreve , arXiv , Astrophysical Journal

Leveret af Chandra X-ray Center




Varme artikler