يدرس هابل فقاعات غاز عملاقة بالقرب من قلب مجرتنا

إنه لغز مجري قديم مع تفسير حديث: منذ مليوني سنة ، حدث شيء في مركز مجرتنا درب التبانة. شيء نشيط. شيء أرسل فقاعتين ضخمتين من الغاز تتدفق إلى الفضاء. اليوم ، تمتد عبر أكثر من 30،000 سنة ضوئية من الفضاء ، وتمتد فوق وتحت طائرة درب التبانة. لم يكن هناك أحد لرؤيتها في ذلك الوقت - على الأقل لا يوجد بشر على وجه الأرض. كان أقرب أسلافنا من القرود يتعلمون المشي بشكل مستقيم ، ولم يكن علم الفلك على الأرجح في قائمة أنشطتهم.

لذلك ، ذهب هذا الانفجار الكبير دون أن يلاحظه أحد. ومع ذلك ، كان حدثًا عملاقًا ، حيث دفعت الغازات والمواد الأخرى إلى الخارج بسرعة مليوني ميل في الساعة ، ولم تؤثر على طائرتنا في ذلك الوقت ، ومن المحتمل ألا تؤثر علينا في المستقبل. ومع ذلك ، فإنه يوضح لنا ما يحدث عندما يحدث انفجار ضخم على بعد 25000 سنة ضوئية من كوكبنا.

استخدم علماء الفلك تلسكوب هابل الفضائي للنظر من خلال أحد فصوص الفقاعات نحو كوازار بعيدة جدًا. هذه مجرة ​​مشرقة جدًا في الأطوال الموجية المرئية وغيرها من الضوء. مر الكوازار من خلال فقاعات الغاز ، مما سمح لهابل بالنظير داخل الفقاعة لمعرفة المزيد عنها - مثل النظر إلى ضوء بعيد يسطع عبر ضباب.

تم اكتشاف الهيكل الضخم الموضح في هذه الصورة قبل خمس سنوات كوهج أشعة غاما على السماء في اتجاه مركز المجرة. ومنذ ذلك الحين لوحظت ملامح تشبه البالون الأشعة السينية وموجات الراديو. ال تلسكوب هابل الفضائي قدم طريقة جيدة لقياس سرعة وتكوين الفصوص الغامضة. باستخدام البيانات من HST ، سيعمل علماء الفلك على حساب كتلة المادة التي يتم نفخها خارج مجرتنا. وقد يتيح لهم ذلك أيضًا معرفة ما حدث لإرسال كل هذا الغاز المتصاعد من المجرة في المقام الأول.

إن السيناريوهين الأكثر ترجيحًا اللذين يفسران هذه الفصوص ثنائية القطب هما 1) عاصفة ولادة نجمية في مركز درب التبانة أو 2) ثورانها ثقب أسود عملاق.

هذه ليست المرة الأولى التي شوهدت فيها الرياح الغازية وتيارات المواد القادمة من مراكز المجرات ، لكنها المرة الأولى التي يكتشف فيها علماء الفلك أدلة عليها في منطقتنا المجرة.

الفصوص العملاقة تسمى فقاعات فيرمي. تم رصدهم في البداية باستخدام وكالة ناسا Fermi تلسكوب أشعة غاما الفضائية لتتبع أشعة جاما. هذه الانبعاثات هي دليل قوي على أن حدثًا عنيفًا في قلب المجرة أطلق الغاز النشط بقوة في الفضاء. لتقديم المزيد من المعلومات حول التدفقات الخارجية ، هابل درس التحليل الطيفي للأصول الكونية (COS) الضوء فوق البنفسجي من كوازار بعيد يقع خارج قاعدة الفقاعة الشمالية. مطبوع على هذا الضوء أثناء انتقاله عبر الفص معلومات حول سرعة وتكوين ودرجة حرارة الغاز المتوسع داخل الفقاعة ، والتي لا يمكن إلا أن توفرها COS.

تظهر بيانات COS أن الغاز يندفع من مركز المجرة بسرعة تقارب 3 مليون كيلومتر في الساعة (2 مليون ميل في الساعة). من الغاز عند حوالي 17،500 درجة فهرنهايت ، وهو أكثر برودة بكثير من معظم الغاز البالغ 18 مليون درجة في التدفق الخارجي. هذا الغاز البارد يعني أن بعض الغازات بين النجوم يمكن أن يعلق في التدفق.

تكشف ملاحظات COS أيضًا أن غيوم الغاز تحتوي على عناصر السيليكون والكربون والألمنيوم. يتم إنتاجها داخل النجوم.

هل هذا يعني ذلك تشكيل النجوم أو موت نجم تشارك في الحدث الأصلي الذي شكل الفقاعات؟ يعتقد علماء الفلك أن أحد الأسباب المحتملة للتدفقات الخارجية هو جنون صنع النجوم بالقرب من مركز المجرة. في نهاية المطاف ، تموت تلك النجوم الشابة الحارة في انفجارات السوبرنوفا ، التي تنفجر الغازات. إذا انفجر الكثير منهم دفعة واحدة ، فقد يؤدي ذلك إلى تكوين فقاعة غاز ضخمة.

يوجد سيناريو آخر له نجم أو مجموعة من النجوم تسقط على الثقب الأسود الهائل في درب التبانة. عندما يحدث ذلك ، ينفجر الغاز المحموم بواسطة الثقب الأسود عميقًا في الفضاء وقد يكون هذا هو ما يملأ الفقاعات.

هذه الفقاعات قصيرة العمر مقارنة بعمر مجرتنا (التي يزيد عمرها عن 10 مليار سنة). من المحتمل أن هذه ليست الفقاعات الأولى التي تتدفق من القلب. كان يمكن أن يحدث من قبل.

سيستمر علماء الفلك في النظر إلى هذه الفقاعات باستخدام النجوم الزائفة البعيدة كـ "إضاءة" ، لذا قد لا يمر وقت طويل قبل أن نسمع فقط ما تسبب في حدوث ضجة كبيرة في قلب مجرة ​​درب التبانة. قد يكونون مهتمين أيضًا بدراسة فقاعات أصغر تتشكل نتيجة لانفجارات السوبرنوفا وأفعال النجوم الفتية الساخنة. تعمل هذه الفقاعات في الواقع لحماية الأنظمة المغلفة بداخلها. أحد الأمثلة على ذلك هو السحابة المحلية بين النجوم، الذي يلف النظام الشمسي اليوم. في بضع عشرات الآلاف من السنين ، ستنتقل الشمس والكواكب خارجها ، مما يعرض نظامنا لمستويات الإشعاع التي لم تشهدها منذ فترة طويلة.