Колоссальные фонтаны газового гамма-излучения извергаются из центральной части галактики Млечного Пути, сообщают ученые.
Количество магнетической энергии, которая содержится в этих гейзероподобных потоках, «равняется по мощности энергии, высвобождаемой во время взрыва миллиона сверхновых звезд, а это много», говорит ведущий автор исследования Этторе Карретти, астрофизик Государственной Научной и Промышленной Организации Австралии. Эти потоки, по мнению Карретти, могут помочь в раскрытии тайн, связанных с магнитным полем галактики Млечного Пути.
Предыдущие исследования обнаружили области, позже названные «пузырьками Ферми», которые испускают гамма-излучение на большие расстояния в верхнем и нижнем направлениях по отношению к центру галактики. Гамма-лучи являются наиболее мощной, в отношении количества энергии, формой световых волн.
Для изучения пузырьков Ферми ученые проанализировали области небесной сферы, где наблюдается подобное явление, при помощи радиотелескопа «Паркс» (Австралия), который является частью проекта Общего Поляризационного Небесного Обзора (ОПНО). Они обнаружили гигантские потоки газа, испускающего мощное гамма-излучение – две конусообразных доли, общая протяженность которых составляет около 50000 световых лет.
«Это почти половина длины всего Млечного Пути», говорит Карретти. Если смотреть с Земли, эти потоки занимают почти две третьих небесной сферы от горизонта до горизонта.
Ширина каждой из долей равняется 13000 световых лет. Они состоят из газа, двигающегося со скоростью 3,6 миллиона километров в час.
«Наряду с галактическим диском они являются самыми крупными структурами нашей галактики», говорит Карретти. Возраст данных потоков – около 100 миллионов лет; они сформировались, скорее всего, из вспышек сверхновых внутри компактной области шириной в 650 световых лет, окружающей сверхмассивную черную дыру в центре Млечного Пути. Вспышки сверхновых – наиболее мощный источник энергии во Вселенной. Яркости одного только взрыва достаточно чтобы затмить сияние всей галактики.
«Компактная область в центре галактики является местом активного формирования звезд, вспышки сверхновых случаются здесь чаще всего», говорит Карретти.
Потоки содержат огромное количество магнитной энергии, что объясняет процесс извержения гамма-лучей.
«Газ, испускаемый сверхновой, намагничен. Кроме того, вся центральная часть галактики обладает мощным магнитным полем, а потоки, в состав которых входят заряженные частицы, могут улавливать это поле», говорит Карретти.
«Эти данные говорят о том, что существует способ транспортировки больших объемов энергии и сильных магнитных полей от центра до окраин галактики. Перед нами – доселе неизвестный тип взаимодействия, который может изменить наши представления о галактическом сиянии».
Галактическое сияние «считалось спокойным местом», говорит Карретти. «Но теперь нам известно, что оно постоянно подпитывается массивными энергетическими потоками».
Данные конусообразные потоки имеют плотную кромку, спиралевидно завивающуюся вокруг их поверхности, подобно гирляндам на рождественской елке. Длина этой кромки колеблется в пределах 13-16 тысяч световых лет, их ширина – 1000 световых лет.
«Они состоят из относительно заряженных частиц – высокоэнергетических компонентов двигающихся почти со скоростью света», говорит Карретти.
Одна из кромок, дублирующая шпору галактического центра, очевидно, берет начало от над-звездной группы, вращающейся вокруг центральной области Млечного пути. Над-звездные группы содержат огромное количество молодых массивных звезд.
Причина винтообразной формы кромок – спиралевидное движение вещества, которое выбрасывается вращающимся галактическим центром. Это случается по причине сохранения угловой движущей силы, свойства, которое, например, помогает фигуристам вращаться быстрее при поднятии рук вверх.
Еще две кромки, зафиксированные исследователями, не соединены с над-звездными формированиями. Ученые предполагают, что группы, от которых они берут свое начало, могут уже не быть активными. Этот факт может пролить немного света на историю звездной активности галактического ядра.
Гамма-потоки также представляют интерес по причине их отношения к магнитному полю, окружающему галактику. «Процессы генерирования и поддержания магнитного поля все еще загадка для ученых, поэтому полученные нами данные могут сыграть решающую роль в ее разрешении», говорит Карретти. Потоки могут переносить магнитный материал от центра галактики к ее ореолу, что может объяснить распространение магнитного поля в Млечном Пути.
Несмотря на исполинские размеры, данные потоки не представляют опасности для Земли. «Они не распространяются в нашем направлении, а лишь вверх и вниз по отношению к галактической плоскости. Мы находимся на расстоянии в 30000 световых лет от центра галактики, а именно – в ее плоской части», объясняет Карретти.
В будущем ученые собираются определить источники потоков, а также их кромок. Кроме этого, они хотят изучить связь между магнитными полями потоков и тем, которое окружает галактическое ядро.
Количество магнетической энергии, которая содержится в этих гейзероподобных потоках, «равняется по мощности энергии, высвобождаемой во время взрыва миллиона сверхновых звезд, а это много», говорит ведущий автор исследования Этторе Карретти, астрофизик Государственной Научной и Промышленной Организации Австралии. Эти потоки, по мнению Карретти, могут помочь в раскрытии тайн, связанных с магнитным полем галактики Млечного Пути.