Kolosální bubliny zářícího plynu tyčící se 25 000 až 45 000 světelných let nad a pod diskem Mléčné dráhy. Pozůstatek dramatického akrečního výbuchu supermasivní černé díry Sagittarius A*.
Obsah hesla
[Rejstřík]Fermiho bubliny a bubliny eROSITA – Gigantické galaktické výtrysky
V roce 2010 způsobila skupina astrofyziků z Harvardovy univerzity celosvětovou senzaci. Když podrobně zanalyzovali celooblohovou mapu z kosmického teleskopu Fermi Gamma-ray Space Telescope, odstranili běžnou záři galaktického disku a nahlédli do vysokoenergetického spektra gama, spatřili dvě gigantická zářící tělesa, o jejichž existenci neměl do té doby nikdo ani tušení.
Z centra Mléčné dráhy se kolmo nad a pod rovinu disku tyčily dvě obrovské symetrické bubliny zářícího plynu – Fermiho bubliny.
1. Rozměry, které berou dech #
Fermiho bubliny jsou jedněmi z největších ucelených struktur v celé naší Galaxii:
- Každá z bublin se klene do výšky 25 000 světelných let nad galaktickou rovinu – to je vzdálenost srovnatelná se vzdáleností ze Země do samého středu Galaxie!
- Od severního k jižnímu pólu měří celá tato soustava neuvěřitelných 50 000 světelných let, což představuje celou polovinu průměru svítícího disku Mléčné dráhy.
- Bubliny mají dokonale ostré okraje, což znamená, že jsou ohraničeny silnou rázovou vlnou expandující do okolního galaktického hala obrovskou rychlostí přes 1 000 kilometrů za sekundu.
2. Bubliny eROSITA: Rentgenový gigant #
O deset let později, v prosinci 2020, přinesl německo-ruský rentgenový teleskop eROSITA na palubě družice Spektr-RG další překvapení:
- Odhalil ještě větší pár bublin zářících v měkkém rentgenovém záření.
- Tyto bubliny eROSITA obklopují Fermiho bubliny zvenčí jako obří kokon a sahají do výšky až 45 000 světelných let!
- Zatímco Fermiho bubliny září gama paprsky z extrémně energetických částic, bubliny eROSITA září tepelným rentgenovým svitem horkého plynu zahřátého rázovou vlnou na teplotu přes 4 miliony stupňů Celsia.
3. Co tento gigantický výbuch způsobilo? #
Dnes je jisté, že tyto bubliny vznikly v důsledku obrovského energetického výbuchu v samém jádru Mléčné dráhy. K této události došlo v astronomicky nedávné době – přibližně před 2 až 6 miliony let (v době, kdy po afrických savanách chodili první předchůdci člověka rodu Australopithecus).
Vědci dnes diskutují o dvou hlavních scénářích:
- Hostina černé díry Sagittarius A:* Naše centrální černá díra spolkla obrovské molekulární mračno o hmotnosti stovek až tisíců Sluncí. Část této hmoty byla v akrečním disku urychlena a vystřelena v podobě dvou relativistických polárních výtrysků (jetů) kolmo ven z Galaxie. Naše Mléčná dráha se na několik set tisíc let proměnila v aktivní galaktické jádro!
- Gigantický hvězdný výbuch (starburst): V malém prostoru kolem jádra se během krátké doby zrodily a v divokých explozích supernov vzápětí zanikly desítky tisíc masivních hvězd. Společný tlak jejich hvězdných větrů a výbuchů vyfoukl do prostoru obří galaktický supervítr.
Nejnovější magnetohydrodynamické simulace (Yang et al. 2022) jednoznačně favorizují aktivitu černé díry Sagittarius A*.
4. Jak Fermiho bubliny září? #
Plyn uvnitř bublin nevytváří gama záření teplem, ale exotickým procesem zvaným inverzní Comptonův rozptyl:
- Uvnitř bublin se pohybují ultra-relativistické elektrony téměř rychlostí světla.
- Když takový elektron narazí do nízkoenergetického fotonu reliktního záření z Velkého třesku (CMB), předá mu obrovskou část své kinetické energie.
- Z neškodného mikrovlnného fotonu se rázem stane vysoce energetický gama foton, který zachytí družice Fermi na oběžné dráze Země.
Objev Fermiho a eROSITA bublin navždy změnil náš pohled na Mléčnou dráhu: ukázal nám, že naše Galaxie není klidným a statickým ostrovem, ale že její srdce dokáže periodicky vybuchovat v procesech galaktických rozměrů.