|
Облака холодного водорода внутри пузырьков Ферми
|
|
|
|
Исследователи обнаружили облака холодного газа, расположенные глубоко внутри более крупных облаков перегретого газа — или пузырей Ферми — в центре Млечного Пути. Это открытие бросает вызов существующим моделям образования пузырьков Ферми и показывает, что они намного моложе, чем предполагалось ранее.
|
|
|
|
"Пузыри Ферми — это огромные структуры из горячего газа, которые простираются над диском Млечного Пути и под ним, достигая примерно 25 000 световых лет в каждом направлении от центра галактики, общей высотой 50 000 световых лет", - говорит Ронгмон Бордолои, доцент кафедры физики в Университете штата Северная Каролина. автор-корреспондент исследования, опубликованного в журнале Astrophysical Journal Letters.
|
|
|
|
"Пузыри Ферми — это относительно недавнее открытие — впервые они были обнаружены телескопами, которые "видят" гамма-лучи, в 2010 году - существуют разные теории о том, как это произошло, но мы точно знаем, что это было чрезвычайно внезапное и сильное событие, подобное извержению вулкана, но в массовом масштабе".
|
|
|
|
Бордолои и исследовательская группа использовали телескоп Грин-Бэнк Национального научного фонда США (NSF GBT) для наблюдения за пузырьками Ферми и получения данных с высоким разрешением о составе газа внутри и скорости, с которой он движется. Эти измерения были в два раза более чувствительными, чем предыдущие исследования пузырьков Ферми с помощью радиотелескопа, и позволили им наблюдать более мелкие детали внутри пузырьков.
|
|
|
|
|
|
|
Температура большей части газа внутри пузырьков Ферми составляет около 1 миллиона градусов по Кельвину. Однако исследовательская группа также обнаружила нечто удивительное: плотные облака нейтрального газообразного водорода, каждое из которых имеет массу в несколько тысяч солнечных масс, разбросанные внутри пузырьков на высоте 12 000 световых лет над центром Млечного Пути.
|
|
|
|
"Эти облака нейтрального водорода холодные по сравнению с остальной частью пузыря Ферми", - говорит Эндрю Фокс, астроном ESA-AURA из Научного института космического телескопа и соавтор статьи.
|
|
|
|
"Их температура составляет около 10 000 градусов по Кельвину, то есть они холоднее, чем их окружение, по крайней мере, в 100 раз. Найти эти облака внутри пузыря Ферми - все равно что найти кубики льда в вулкане".
|
|
|
|
Их существование удивительно, потому что горячая (более 1 миллиона градусов по Кельвину) среда с высокой скоростью ядерного истечения должна была быстро уничтожить любой более холодный газ.
|
|
|
|
"Компьютерные модели взаимодействия холодного газа с выходящим горячим газом в экстремальных условиях, таких как пузырьки Ферми, показывают, что холодные облака должны быстро разрушаться, обычно в течение нескольких миллионов лет, что согласуется с независимыми оценками возраста пузырьков Ферми", - говорит Бордолои. "Если бы пузырькам Ферми было 10 миллионов лет или больше, облака вообще не могли бы присутствовать.
|
|
|
|
"Что делает это открытие еще более замечательным, так это его взаимодействие с ультрафиолетовыми наблюдениями с помощью космического телескопа Хаббла (HST)", - говорит Бордолои. "Облака лежат вдоль линии видимости, ранее наблюдавшейся с помощью HST, который обнаружил сильно ионизированный многофазный газ с температурой от миллиона до 100 000 Кельвинов — именно это вы ожидаете увидеть, если испаряется холодный газ".
|
|
|
|
Команда также смогла рассчитать скорость, с которой движутся газы, что еще раз подтвердило возраст.
|
|
|
|
"Эти газы движутся со скоростью около миллиона миль в час, что также указывает на то, что пузыри Ферми появились недавно", - говорит Бордолои. "Этих облаков здесь не было, когда динозавры бродили по Земле. В масштабах космического времени миллион лет - это мгновение ока".
|
|
|
|
"Мы считаем, что эти холодные облака были подняты из центра Млечного Пути и унесены вверх очень горячим ветром, который сформировал пузыри Ферми", - говорит Джей Локман, астроном из обсерватории Грин-Бэнк и соавтор статьи. "Точно так же, как вы не можете увидеть движение ветра на Земле, если нет облаков, чтобы отследить его, мы не можем увидеть горячий ветер с Млечного Пути, но можем обнаружить радиоизлучение от холодных облаков, которые он несет с собой".
|
|
|
|
Это открытие бросает вызов существующему пониманию того, как холодные облака могут выживать в экстремальных энергетических условиях Центра Галактики, накладывая серьезные эмпирические ограничения на то, как потоки взаимодействуют с окружающей средой. Полученные результаты служат важным ориентиром для моделирования обратной связи и эволюции галактик, изменяя наше представление о том, как энергия и материя циркулируют в галактиках.
|
|
|
|
Источник
|
