Trots att det är vårt hem förblir Vintergatan ett stort och till stor del outforskat laboratorium. Den sträcker sig över ungefär 100 000 ljusår och är värd för flera hundra miljarder stjärnor, och dess stora skala gör att varje upptäckt känns monumental. Bland de mest spännande fynden de senaste åren är tvillingbubblorna som sträcker sig cirka 50 000 ljusår över och under Galactic Center, som först avslöjades av NASA:s Fermi Gamma-ray Space Telescope 2010 och senare bekräftades i röntgenstrålar av eROSITA-instrumentet ombord på den tyska Spekts-Rus. 2020.
Dessa strukturer – ofta kallade Fermi- och eROSITA-bubblorna – presenterar en symmetrisk, ballongliknande form som antyder en våldsam händelse djupt i Vintergatans förflutna. Ändå förblir deras sanna ursprung omdiskuterad, med ledande teorier som pekar på antingen ett kraftfullt utbrott från vårt centrala supermassiva svarta hål eller en uråldrig episod av intensiv stjärnbildning.
En övertygande förklaring tillskriver bubblorna till en episod av massiv anhopning av SagittariusA*, det supermassiva svarta hålet som finns i Galactic Center. För ungefär 2,6 miljoner år sedan föreslås det att det svarta hålet fick i sig en betydande mängd material, och skickade ut dubbla högenergistrålar vinkelrätt mot det galaktiska planet. Dessa strålar skulle ha injicerat kosmiska strålar i det omgivande mediet och blåst upp bubblorna vi nu observerar.
I en studie från 2022 publicerad i Nature Astronomy , utförde forskare numeriska simuleringar som inkluderade gravitationsdynamik, interstellära gasflöden och kosmisk strålningsfysik. Huvudförfattaren Hsiang-Yi Karen Yang förklarade att jetstrålarna genererar chockfronter som driver gas utåt, vilket producerar röntgenstrålningen som detekteras av eROSITA samtidigt som de driver gammastrålningen som fångas av Fermi. Den nära överensstämmelsen mellan den simulerade bubbelmorfologin och de faktiska observationerna ger starkt stöd till svarthålsmodellen.
Ett alternativt scenario föreställer sig bubblorna som efterdyningarna av ett historiskt stjärnutbrott – en era av snabb, massiv stjärnbildning i hjärtat av Vintergatan. Under en sådan händelse kollapsar täta gasmoln och bildar många kortlivade stjärnor med hög massa. Deras stjärnvindar och supernovaexplosioner skulle tillsammans driva fram en kraftfull galaktisk vind och skära ut de observerade bubbelliknande hålrummen.
Även om denna modell kan redogöra för den övergripande energin, har nyliga jämförelser av dess förutsägelser med de detaljerade rumsliga och spektrala egenskaperna hos bubblorna gynnat den svarta håls-jetmekanismen. Icke desto mindre fortsätter pågående observationer och förfinade simuleringar att testa båda hypoteserna.
I slutändan förblir den sanna drivkraften bakom Fermi- och eROSITA-bubblorna en öppen fråga, men varje teori ger värdefulla insikter om de dynamiska processer som har format vår galax. Fortsatta studier med flera våglängder och framtida uppdrag kommer att hjälpa till att reda ut detta kosmiska mysterium.
