Нет струй в центре Галактики?

Модераторы: morozov, mike@in-russia, Editor

Ответить
Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 28714
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Нет струй в центре Галактики?

Номер сообщения:#1   morozov » Пн авг 14, 2017 10:30

Нет струй в центре Галактики?

Алиса Олмстед | 22 января 2013 | Ежедневные бумажные сводки | 0 комментариев

Название: Гигантские намагниченные оттоки из центра Млечного Пути
Авторы: Этторе Карретти, Роланд М. Крокер, Листер Ставели-Смит, Марийке Хаверкорн, Кормак Перселл, Б. М. Гаенслер, Джанни Бернарди, Майкл Дж. Кествен и Серхио Поппи
1-й авторский домашний институт: CSIRO Astronomy and Space Science, Parkes, Australia

Изображение
Рисунок 1: впечатление художника о высокоэнергетической эмиссии из пузырьков Ферми. Авторы: NASA / Центр космических полетов Годдарда.

В 2010 году астрономы обнаружили что-то феноменальное в центре нашего Млечного Пути. Два огромных пузырька излучения γ-излучения, которые теперь известны как пузырьки Ферми (для обнаруженного ими телескопа), выходят из центра Галактики, простираясь на 25 000 световых лет выше и ниже диска Галактики. Что создало эти гигантские структуры? Мы еще не знаем ответа, но большинство астрономов считают, что он попадает в одну из двух основных категорий: струй или звездообразования.

Вариант 1. Наша сверхмассивная черная дыра была когда-то активной.
Все крупные галактики содержат в своих центрах сверхмассивные черные дыры, и Млечный путь не является исключением. Часть этих сверхмассивных черных дыр - это двигатели, которые активируют активные галактические ядра (AGN): огромное количество энергии, часто в виде струй, вытесняется, когда сверхмассивная черная дыра поглощает газ из окружающего его диска. Хотя сегодня мы не видим струй из нашей сверхмассивной черной дыры, это могло бы иметь их в какой-то момент, например, если бы у них была действительно большая закуска на некоторых звездах или газе. Самолеты могли бы принести огромную энергию в окружающий материал вблизи центра Галактики, тем самым выдув пузырьки, которые мы наблюдаем.
Изображение
Рисунок 2: Изображение космического телескопа Хаббла в галактических масштабах в M82, сигарной галактике.

Вариант 2: формирование звезды. Много звездного образования.
Всякий раз, когда звезды активно формируются, происходят захватывающие вещи. Ядра-коллапс-сверхновые - впечатляющие взрывы, которые являются результатом гибели самых массивных звезд, но эти звезды живут только на короткое время. (Массивные звезды - это спортивные автомобили Вселенной: они берут тонны топлива и очень быстро прогоняют его.) Если много сверхновых взрываются рядом друг с другом, ударные волны сверхновой могут вырваться из газа и пыли в галактическом диске. Мы видим такие галактические ветры на больших масштабах в галактиках, подобных M82 (рис. 2). Если вокруг центра Галактики сосредоточено достаточно звездное образование, сверхновые ветра также могут создавать пузырьки Ферми.

Случай звездообразования.

Хотя трудно исключить струи, астрономы нашли доказательства для поддержки сценария звездообразования. Во-первых, звезды действительно формируются вблизи центра Галактики. Однако мы наблюдаем гораздо меньше радиоизлучения в звездообразующих местах, чем ожидали бы, основываясь на наблюдениях на других длинах волн. Мы ожидаем увидеть много радиоизлучения в области активного образования звезд, потому что ударные волны от сверхновых ускоряют электроны до экстремальных скоростей, и поскольку эти электроны, известные как космические лучи, взаимодействуют с магнитным полем прежней звезды, они излучают радиоволны фотоны. В сценарии пузырьков сверхновые звезды все время гаснут, но в отличие от изолированных областей звездообразования, если ветры сверхновой движутся в пузырьки, космические лучи тоже могут. Когда космические лучи в конечном итоге испускают фотоны, многие будут находиться далеко от звездчатых областей, нацеленных на предыдущие исследования.

Карретти и сотрудники наблюдали всю область пузырьков Ферми и обнаружили, что пузырьки заполнены поляризованным радиоизлучением, согласующимся с источником космических лучей. Более того, ширина пузырьков поразительно похожа на размер кольца звездообразования вокруг центра Галактики. Модели показывают, что ветер из этой области будет достаточно сильным, чтобы продвигать космические лучи до края пузырьков, хотя космические лучи будут излучать энергию в виде фотонов и должны бороться против гравитационного притяжения Млечного Путь диска. Карта радиоизлучения поддерживает эту идею, открывая, что космические лучи теряют энергию, когда они уходят от плоскости Галактики.
Изображение
Рисунок 3: Карта радиоинтенсивности пузырьков Ферми. Пунктирные линии показывают степень гамма-излучения.

Интересно, что радиоизлучение неравномерно во всех пузырьках. Вместо этого в них есть три ярких полосы: «Галактическая шпора» и северные и южные «Риджи» (рис. 3). Авторы предполагают, что полосы показывают историю звездообразования в куске кольца, как геологические слои в скале. Эти полосы спирали вверх, взволнованные галактикой, вращающейся под ними. Некоторые исследования предположили, что «Галактическая шпора» на самом деле является реактивной. Но те же космические лучи, которые производят вновь обнаруженное радиоизлучение, могут работать сверхурочно и создавать γ-лучи, когда они сталкиваются с более низкоэнергетическими фотонами, объясняя всю особенность только ветрами сверхновых.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Ответить

Вернуться в «Дискуссионный клуб / Debating-Society»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Гришин_С_Г и 14 гостей