Podczas przeglądu centrum naszej galaktyki satelita 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 roku 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 połowy średnicy całej Galaktyki. Można je uważać za ogromne „czkania” materii z centralnych regionów naszej Drogi Mlecznej, gdzie znajduje się 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 Gabriele Ponti z Instytutu Fizyki Pozaziemskiej im. Maxa Plancka w Garching w Niemczech i Narodowego Instytutu Astrofizyki we Włoszech. Na szczęście nasza galaktyka może być wykorzystywana przez badaczy niczym laboratorium do szczegółowego ustalenia, jak materia wypływa w przestrzeń wokół nas. Wykorzystaliśmy dane zebrane przez XMM-Newton między 2016 a 2018 rokiem, aby stworzyć najobszerniejszą mapę rentgenowską jądra Drogi Mlecznej, jaka kiedykolwiek powstała.
Mapa ta ukazała długie kanały przegrzanego gazu, płynące poniżej i powyżej Drogi Mlecznej, z których każdy rozciąga się na setki lat świetlnych. Naukowcy uważają, że działają one jak rury wydechowe, przez które energia i masa są transportowane z serca Galaktyki do podstaw bąbli, uzupełniając je nową materią. Odkrycie to wyjaśnia, w jaki sposób to, co dzieje się w jądrze naszej rodzimej Galaktyki, zarówno obecnie jak i w przeszłości, jest związana z istnieniem większych struktur wokół Galaktyki.
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 Drogi Mlecznej jako spokojnej w kosmicznej skali aktywności galaktycznej, poprzednie dane z satelity XMM-Newton ujawniły, że jądro naszej Galaktyki jest wciąż dość burzliwe i chaotyczne. Umierające gwiazdy wybuchają gwałtownie, wyrzucając materię w przestrzeń, gwiazdy podwójne wirują wokół siebie, a Sagittarius A*, czarna dziura masywna jak cztery miliony Słońc, czeka na pochłonięcie nadchodzącej materii, a później „czka” promieniowaniem cząsteczkami energetycznymi, jak np. 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 rok. 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 za pomocą satelity XMM-Newton. Jego 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 Ponti.
Więcej:
Giant ‘chimneys’ vent X-rays from Milky Way’s core
Źródło: ESA
Opracowanie: Agnieszka Nowak
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
