Їх не повинно бути: виявлені в центрі Чумацького Шляху хмари вказують на вибух чорної діри

Вчені виявили у двох загадкових структурах у центрі Чумацького Шляху, що складаються з дуже гарячої плазми, відомих як бульбашки Фермі, незрозумілі величезні хмари холодного водню. Таким чином вчені змогли визначити, що центральна надмасивна чорна діра нашої галактики була активною відносно недавно. Дослідження опубліковано в журналі The Astrophysical Journal Letters, пише Live Science.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Бульбашки Фермі

Астрономам з 2010 року відомо, що над і під центром Чумацького Шляху знаходяться дві величезні бульбашки з гарячої плазми. Висота кожної бульбашки оцінюється в 25 000 світлових років. Це означає, що разом дві бульбашки, які утворюють форму пісочного годинника, мають половину розміру нашої галактики.

Плазма всередині бульбашок Фермі має температуру понад 1 млн градусів Цельсія і зараз вчені вважають, що вони утворилися внаслідок активності надмасивної чорної діри в центрі Чумацького Шляху. Згідно з теорією, мільйони років тому чорна діра поглинала так багато матерії, що частина її була викинута у вигляді потоків в плазми і випромінювання, які розійшлися в різні боки перпендикулярно площині нашої галактики. Саме ці виверження і "надули" бульбашки Фермі.

Незрозумілі холодні хмари всередині бульбашок Фермі

Автори дослідження вивчили бульбашки Фермі і зробили несподіване відкриття. Виявилося, що всередині бульбашок знаходяться гігантські хмари холодного водню, які незрозумілим чином вижили в дуже гарячих умовах. Хмари мають діаметр від 13 до 91 світлового року, що у багато разів більше за розміри Сонячної системи.

Хмари холодного водню знаходяться глибоко всередині бульбашок Фермі на висоті приблизно 13 000 над центром Чумацького Шляху. Вчені вважають, що ці хмари були набагато більшими від самого початку і, ймовірно, є залишками структур, що вирвалися з центру галактики кілька мільйонів років тому.

Вчені вважають, що коли надмасивна чорна діра викинула речовину, внаслідок надто активного поглинання матерії, то ця речовина захопила з собою матерію, що була поруч. Таким чином вона була перенесена в бульбашки Фермі. Найімовірніше, формування цих бульбашок і хмар холодного водню у них усередині відбулося одночасно.

Автори дослідження кажуть, що холодні хмари в дуже гарячих умовах не повинні існувати мільйони років, але вони існують. Таким чином вчені дійшли висновку, що чорна діра викинула матерію у вигляді виверження в космос пізніше, ніж вважалося, а саме всього кілька мільйонів років тому. За космічними мірками це мить ока.

Нове відкриття дає змогу точніше визначити вік бульбашок Фермі, а також воно показує, що центральна чорна діра Чумацького Шляху, яка зараз вважається спокійною, може активно поглинати матерію, викидаючи її частину в космос. Але яка періодичність цих вивержень поки що незрозуміла.

Автори дослідження кажуть, що наявність бульбашок Фермі вказує на те, що центр Чумацького Шляху в недавньому минулому був набагато активнішим, ніж передбачалося.

Бульбашки eROSITA

Варто сказати, що в тому ж місці, де знаходяться бульбашки Фермі, також існують бульбашки eROSITA, що складаються з гарячої плазми. Вони також підносяться над і під диском Чумацького Шляху в центрі нашої галактики, але висота бульбашок eROSITA оцінюється в 32 000 — 36 000 світлових років. Ці структури також схожі на пісочний годинник за формою, але їх виявили 2020 року. Передбачається, то ці бульбашки були створені також активністю надмасивної чорної діри мільйони років тому. Якщо бульбашки Фермі випускають гамма-випромінювання, то бульбашки eROSITA — рентгенівське випромінювання.

Як уже писав Фокус, поведінка дуже рідкісних нейтронних зірокспантеличила вчених. Рентгенівський космічний телескоп NASA допоміг розкрити секрет обертових нейтронних зірок, відомих як пульсари. Ці зірки утворюються після смерті звичайних масивних зірок, але майже повністю складаються з нейтронів і випускають періодичне випромінювання.