Ученые разгадали тайну пузырей Ферми в Млечном Пути
Пузыри Ферми были впервые зафиксированы гамма-телескопами в 2010 году. Они представляют собой колоссальные образования из горячего газа, отходящие вверх и вниз от галактического диска примерно на 25 тысяч световых лет, охватывая в общей сложности расстояние длиной около 50 тысяч световых лет по вертикали. Ученые полагали, что пузыри Ферми образовались в результате мощного и стремительного события в центре галактики — наподобие колоссального вулканического выброса, только в масштабах космоса.
Группа специалистов под руководством профессора физики Университета штата Северная Каролина Ронгмона Бордолои использовала радиотелескоп Национального научного фонда США в Грин-Банке, чтобы получить высокоточные данные о составе газа внутри пузырей и о его движении. Новые измерения оказались вдвое чувствительнее предыдущих, и позволили буквально «заглянуть» внутрь этих загадочных космических структур и выявить ранее незамеченные детали. Основная масса газа в пузырях имеет температуру около миллиона градусов по Кельвину. Однако, к удивлению ученых, в этой экстремально горячей среде были обнаружены плотные облака нейтрального водорода, температура которых составляет всего около 10 тысяч Кельвинов — то есть они как минимум в 100 раз холоднее окружающих их газов среды. Каждое из таких облаков по массе сопоставимо с тысячами Солнц и расположено примерно в 12 тысячах световых лет над центром Млечного Пути.
Наличие настолько холодных «островков» в раскаленной среде пузырей кажется почти невозможным. Согласно компьютерным моделям, такие облака должны были быть уничтожены за несколько миллионов лет. Однако их присутствие указывает на то, что сами пузыри Ферми, похоже, гораздо моложе, чем думали ученые — их возраст, по всей вероятности, не превышает одного миллиона лет. Этот вывод подтверждается и скоростью движения газа, которую удалось зафиксировать — порядка полутора миллионов километров в час. Такие показатели говорят о том, что эти структуры появились недавно: в масштабах Вселенной можно сказать, что мгновение назад.
Интересно, что ранее телескоп «Хаббл» уже фиксировал в этом же направлении наличие сильно ионизированного газа с температурой от 100 тысяч до миллиона Кельвинов, что укладывается в модель испарения холодных облаков под воздействием экстремально горячих потоков. По мнению одного из соавторов исследования, астронома Эндрю Фокса, обнаружить холодный газ среди такого жара — все равно что найти кубики льда внутри вулкана. Это также служит подтверждением гипотезы, согласно которой эти облака были подняты из центра галактики потоком горячего ветра и увлечены вверх.
Открытие ученых в корне меняет привычные взгляды на взаимодействие потоков энергии и вещества в галактическом масштабе. Ранее считалось, что холодные облака не способны долго выживать в настолько экстремальных условиях. Свежие данные задают новый вектор для изучения механизмов, управляющих циклом энергии и материи во Вселенной.
