Przejdź do treści

Odkryto dwa potężne „kominy” odprowadzające promieniowanie X z jądra Drogi Mlecznej

img

Przeglądając centrum naszej galaktyki, XMM-Newton odkrył dwa kolosalne „kominy” wylewające materię z okolic supermasywnej czarnej dziury w Drodze Mlecznej w dwóch ogromnych kosmicznych bąblach.

Olbrzymie bąble zostały wykryte w 2010 r. przez teleskop Fermiego: jeden rozciąga się ponad płaszczyzną Drogi Mlecznej a drugi poniżej, tworząc kształt przypominający ogromną klepsydrę, która rozciąga się na około 50 000 lat świetlnych – około połowa średnicy całej Galaktyki. Można je uważać za ogromne „czkania” materii z centralnych regionów naszej Drogi Mlecznej, gdzie rezyduje jej centralna czarna dziura, znana jako Sagittarius A*.

Teraz XMM-Newton odkrył dwa kanały gorącej, emitującej promienie X materii przepływającej na zewnątrz od Sagittarius A* łączące bezpośrednio otoczenie czarnej dziury z bąblami.

„Wiemy, że wypływy oraz wiatry materii i energii pochodzące z galaktyki mają kluczowe znaczenie w rzeźbieniu i zmianie kształtu tej galaktyki w czasie – są kluczowymi graczami w tworzeniu galaktyk i innych struktur w kosmosie” – mówi główny autor Gabriele Ponti z Instytutu Fizyki Pozaziemskiej im. Maxa Plancka w Garching w Niemczech i Narodowego Instytutu Astrofizyki we Włoszech.

„Na szczęście nasza galaktyka daje nam bliskie laboratorium do szczegółowego zbadania tego i sprawdzenia, jak materia wypływa w przestrzeń wokół nas. Wykorzystaliśmy dane zebrane przez XMM-Newton między 2016 a 2018 r. aby stworzyć najbardziej obszerną mapę rentgenowską jądra Drogi Mlecznej, jaka kiedykolwiek powstała.”

Mapa ta ukazała długie kanały przegrzanego gazu, z których każdy rozciąga się na setki lat świetlnych, płynąc poniżej i powyżej Drogi Mlecznej.

Naukowcy uważają, że działają one jak zestaw rur wydechowych, przez które energia i masa są transportowane z serca Galaktyki do podstaw bąbli, uzupełniając je nową materią.

Odkrycie to wyjaśnia, w jaki sposób aktywność występująca w jądrze naszej rodzimej galaktyki, zarówno obecnie jak i w przeszłości, jest związana z istnieniem większych struktur wokół niej. 

Odpływ może być pozostałością po przeszłości naszej galaktyki, z okresu, kiedy aktywność była znacznie bardziej powszechna i potężna, lub może udowodnić, że nawet „nieaktywne” galaktyki – te, które w swoim wnętrzu mają stosunkowo ciche supermasywne czarne dziury i umiarkowany poziom formowania się gwiazd, jak Droga Mleczna – mogą pochwalić się ogromnymi, energetycznymi wypływami materii.

Pomimo skategoryzowania jako spokojne w kosmicznej skali aktywności galaktycznej, poprzednie dane z XMM-Newton ujawniły, że jądro naszej galaktyki jest wciąż dość burzliwe i chaotyczne. Umierające gwiazdy wybuchają gwałtownie, wyrzucając swoją materię w przestrzeń; gwiazdy podwójne wirują wokół siebie; a Sagittarius A*, czarna dziura tak masywna, jak cztery miliony Słońc, czeka na pochłonięcie nadchodzącej materii, później czkając promieniowaniem cząsteczkami energetycznymi, jak to robi teraz.

Kosmiczne potwory, takie jak Sagittarius A* – i te jeszcze bardziej masywne – znajdujące się w galaktykach w całym kosmosie, zostaną dogłębnie zbadane przez przyszłe obserwatoria rentgenowskie, takie jak Athena ESA (Advanced Telescope for High-Energy Astrophysics), którego start planowany jest na 2031 r. Inna przyszła misja ESA – Lisa (Laser Interferometer Space Antenna), wyszuka fale grawitacyjne uwolnione przez połączenie się supermasywnych czarnych dziur w jądrach odległych, łączących się galaktyk.

„Jest jeszcze wiele do zrobienia z XMM-Newton. Teleskop może skanować znacznie większy obszar jądra Drogi Mlecznej, co pomogłoby nam zmapować bąble i gorący gaz otaczający Galaktykę, a także ich połączenia z innymi składnikami Drogi Mlecznej i miejmy nadzieję, że uda nam się ustalić, jak to wszystko jest ze sobą powiązane” – mówi Gabriele.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej:
Giant ‘chimneys’ vent X-rays from Milky Way’s core

Źródło: ESA

Na zdjęciu: Wizja artystyczna dwóch "kominów" przesyłających gorącą, emitującą promieniowanie X materię z centrum Drogi Mlecznej do dwóch olbrzymich kosmicznych bąbli. ESA/XMM-Newton/G. Ponti i inni 2019; ESA/Gaia/DPAC (mapa Drogi Mlecznej), CC BY-SA 3.0 IGO