В центре нашей галактики обнаружена удивительная аномалия: астрономы нашли 11 холодных облаков нейтрального водорода, скрывающихся в недрах перегретых пузырей Ферми. Это открытие сравнивают с обнаружением льда в жерле действующего вулкана, поскольку оно противоречит прежним представлениям о физических процессах в экстремальных космических условиях.
Что такое пузыри Ферми?
Пузыри Ферми — это две колоссальные структуры из раскалённого газа, простирающиеся на 25 000 световых лет вверх и вниз от плоскости Млечного Пути. Их общая высота достигает 50 000 световых лет. Эти гигантские образования были открыты в 2010 году гамма-телескопом «Ферми». Считается, что они возникли в результате мощнейшего выброса энергии из сверхмассивной чёрной дыры Стрелец А*, расположенной в центре нашей галактики.
Неожиданная находка в раскалённой среде
С помощью высокочувствительного телескопа Грин-Бэнк (GBT) учёные провели самое детальное на сегодняшний день радиообследование пузырей. Внутри них, где температура плазмы достигает примерно 1 миллиона кельвинов, были обнаружены 11 относительно холодных облаков нейтрального водорода. Их температура — около 10 000 кельвинов — как минимум в 100 раз ниже, чем у окружающей среды.
«Это как найти лед в вулкане», — прокомментировал открытие Эндрю Фокс, астроном из Научного института космического телескопа.
Новая загадка для науки
Открытие ставит перед астрофизиками фундаментальный вопрос о выживаемости вещества в экстремальных условиях. «Раньше мы не знали, что холодный газ способен выдерживать столь экстремальные потоки. Это меняет наше понимание того, как галактики циркулируют и выбрасывают вещество», — заявил ведущий автор исследования, астрофизик Ронгмон Бордолой из Университета Северной Каролины.
Масса и размеры обнаруженных водородных облаков различны. Восемь из них, изученные наиболее подробно, имеют массу до 1470 солнечных масс и простираются на расстояние от 13 до 91 светового года. Эти облака находятся на рекордной высоте — примерно в 13 000 световых годах над центром Млечного Пути.
Обратите внимание: Астрономы обнаружили необычный пульсар.
Возраст облаков и происхождение
Анализ структуры и окружения облаков позволяет предположить, что их возраст может исчисляться миллионами лет. Эта оценка согласуется с возрастом самих пузырей Ферми и противоречит моделям, которые отводят пузырям десятки миллионов лет. «Если бы пузыри Ферми были старше 10 миллионов лет, эти облака просто не могли бы существовать», — пояснил Бордолой.
Учёные полагают, что облака были подняты в верхние слои пузырей мощным галактическим ветром — потоком вещества, вырывающимся из центра Млечного Пути со скоростью в сотни километров в секунду. Этот ветер играет ключевую роль в перераспределении массы и энергии в галактиках.
«Как и на Земле, мы можем видеть ветер только по движению облаков, здесь мы не можем напрямую наблюдать горячий галактический ветер, но можем видеть холодные облака, которые он несет с собой», — отметил соавтор исследования, астроном Джей Локман из обсерватории Грин-Бэнк.
Значение открытия
Эти водородные облака недолговечны — их продолжительность жизни оценивается всего в 8 миллионов лет, что по космическим меркам является мгновением. Они могут быть фрагментами более крупного облака, разрушенного окружающей плазмой, или образоваться в результате тепловой нестабильности.
Открытие имеет огромное значение не только для изучения нашей галактики, но и для понимания эволюции галактик в целом. Оно предоставляет новые данные для уточнения моделей, описывающих циркуляцию материи и энергии в межгалактическом пространстве.
Исследование было опубликовано в Письма в астрофизический журнал.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Астрономы обнаружили 11 неожиданно холодных облаков водорода, скрывающихся в перегретой турбулентности Ферми-пузырей.