• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Intensiv blixt från Vintergatans svarta hål upplyste gas långt utanför vår galax

    Ett enormt utbrott från närheten av Vintergatans centrala svarta hål skickade koner av blåsande ultraviolett strålning över och under galaxens plan och djupt ut i rymden. Strålningskonen som sprängde ut från Vintergatans sydpol lyste upp en massiv bandliknande gasstruktur som kallas Magellanska strömmen. Detta enorma gaståg följer Vintergatans två framstående satellitgalaxer:det stora magellanska molnet (LMC), och dess följeslagare, det lilla magellanska molnet (SMC). Astronomerna studerade siktlinjer till kvasarer långt bakom Magellanska strömmen och bakom en annan funktion som kallas den ledande armen, en trasig och strimlad gasformig "arm" som föregår LMC och SMC i deras omloppsbana runt Vintergatan. Till skillnad från Magellanska strömmen, den ledande armen visade inga tecken på att den lyses upp av blossen. Samma händelse som orsakade strålningsflamman "rapade" också het plasma som nu tornar upp sig i ballonglober omkring 30, 000 ljusår över och under planet för vår galax. Dessa bubblor, synlig endast i gammastrålar och väger motsvarande miljontals solar, kallas för Fermi-bubblorna. Fermi-bubblorna och Magellanska strömmen ansågs vara separata och orelaterade till varandra, men nu verkar det som att samma kraftfulla blixt från vår galaxs centrala svarta hål har spelat en stor roll i båda. Kredit:NASA, ESA, och L. Hustak (STScI)

    För cirka 3,5 miljoner år sedan, det supermassiva svarta hålet i mitten av vår Vintergatans galax släppte lös en enorm energiutbrott. Våra primitiva förfäder, redan på gång på de afrikanska slätterna, skulle sannolikt ha sett detta bloss som ett spöklikt sken högt ovanför i stjärnbilden Skytten. Det kan ha hållit i sig i 1 miljon år.

    Nu, eoner senare, astronomer använder NASA:s rymdteleskop Hubbles unika kapacitet för att avslöja ännu fler ledtrådar om denna katastrofala explosion. När vi ser till den avlägsna utkanten av vår galax, de fann att det svarta hålets strålkastare nådde så långt ut i rymden att det lyste upp ett enormt tåg av gas som följde Vintergatans två framträdande satellitgalaxer:det stora magellanska molnet (LMC), och dess följeslagare, det lilla magellanska molnet (SMC).

    Det svarta hålsutbrottet orsakades troligen av ett stort vätemoln upp till 100, 000 gånger solens massa som faller på skivan av material som virvlar nära det centrala svarta hålet. Det resulterande utbrottet skickade koner av blåsande ultraviolett strålning över och under galaxens plan och djupt in i rymden.

    Strålningskonen som sprängdes ut från Vintergatans sydpol lyste upp en massiv bandliknande gasstruktur som kallas Magellanska strömmen. Blixten lyste upp en del av strömmen, joniserar dess väte (tillräckligt för att göra 100 miljoner solar) genom att ta bort atomer från deras elektroner.

    "Blixten var så kraftfull att den lyste upp bäcken som en julgran - det var en katastrofal händelse!" sa chefsutredare Andrew Fox vid Space Telescope Science Institute (STScI) i Baltimore, Maryland. "Detta visar oss att olika regioner i galaxen är sammanlänkade – vad som händer i det galaktiska centrumet gör skillnad för vad som händer ute i Magellanska strömmen. Vi lär oss om hur det svarta hålet påverkar galaxen och dess miljö."

    Foxs team använde Hubbles ultravioletta kapacitet för att sondera strömmen genom att använda bakgrundskvasarer - de ljusa kärnorna i avlägsna, aktiva galaxer – som ljuskällor. Hubbles Cosmic Origins Spectrograph kan se fingeravtrycken av joniserade atomer i det ultravioletta ljuset från kvasarerna. Astronomerna studerade siktlinjer till 21 kvasarer långt bakom Magellanska strömmen och 10 bakom en annan funktion som kallas den ledande armen, en trasig och strimlad gasformig "arm" som föregår LMC och SMC i deras omloppsbana runt Vintergatan.

    "När ljuset från kvasaren passerar genom gasen vi är intresserade av, en del av ljuset vid specifika våglängder absorberas av atomerna i molnet, " sa STScI:s Elaine Frazer, som analyserade siktlinjerna och upptäckte nya trender i datan. "När vi tittar på kvasarljusspektrumet vid specifika våglängder, vi ser bevis på ljusabsorption som vi inte skulle se om ljuset inte hade passerat genom molnet. Från detta, vi kan dra slutsatser om själva gasen."

    Teamet hittade bevis på att jonerna hade skapats i Magellanska strömmen av en energisk blixt. Explosionen var så kraftig att den lyste upp strömmen, även om denna struktur är cirka 200, 000 ljusår från det galaktiska centrumet.

    Till skillnad från Magellanska strömmen, den ledande armen visade inga tecken på att den lyses upp av blossen. Det låter vettigt, eftersom den ledande armen inte sitter precis under den sydgalaktiska polen, så det överöstes inte med strålningen.

    Samma händelse som orsakade strålningsflamman "rapade" också het plasma som nu tornar upp sig omkring 30, 000 ljusår över och under planet för vår galax. Dessa osynliga bubblor, väger motsvarande miljontals solar, kallas för Fermi-bubblorna. Deras energiska gammastrålning upptäcktes 2010 av NASA:s Fermi Gamma-ray Space Telescope. 2015, Fox använde Hubbles ultravioletta spektroskopi för att mäta expansionshastigheten och sammansättningen av ballongloberna.

    Nu lyckades hans team sträcka Hubbles räckvidd bortom bubblorna. "Vi har alltid trott att Fermi-bubblorna och Magellanska strömmen var separata och orelaterade till varandra och gör sina egna saker i olika delar av galaxens halo, " sa Fox. "Nu ser vi att samma kraftfulla blixt från vår galaxs centrala svarta hål har spelat en stor roll i båda."

    Denna forskning var möjlig endast på grund av Hubbles unika ultravioletta förmåga. På grund av de filtrerande effekterna av jordens atmosfär, ultraviolett ljus kan inte studeras från marken. "Det är en mycket rik region av det elektromagnetiska spektrumet - det finns många egenskaper som kan mätas i ultraviolett ljus, " förklarade Fox. "Om du arbetar i optiskt och infrarött, du kan inte se dem. Det är därför vi måste gå till rymden för att göra detta. För denna typ av arbete, Hubble är det enda spelet i stan."

    Resultaten, ska publiceras i Astrofysisk tidskrift , kommer att presenteras under en presskonferens den 2 juni vid det 236:e mötet i American Astronomical Society, som kommer att genomföras i stort sett i år.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com