Galaksiamme keskellä on musta reikä nimeltään Jousimies A * (lausutaan "Jousimies A-tähti"). Meillä on hyvä käsitys siitä, millainen galaksiamme, Linnunrata on. Se on Jousimiehen A * ulkopuolelta ulottuva kaksisuuntainen kierre, joka pyörii jatkuvasti. Mutta kun tutkijat havaitsivat Linnunradan gravitaation vaikutuksia, he ymmärsivät, että jotain puuttui. Lukuun ottamatta tummaa ainetta, Linnunrata painaa noin 150-300 miljardia kertaa auringon painoa - mutta tutkijat löysivät todisteita vain noin 65 miljardista aurinkomassasta.
Se on paljon puuttuvaa massaa.
Harvard-Smithsonian Astrofysiikan keskuksen uusi tutkimuspaperi, joka julkaistiin The Astrophysical Journal -lehdessä, selittää suuren osan puuttuvasta massasta ja auttaa samalla ymmärtämään paremmin galaksin lähihistoriaa. Röntgen-kaukoputkien avulla tutkijat ovat löytäneet Jousimiehen A * naapurista laajentuneen erittäin kuuman kaasun kuplan. Tuo kaasu on niin kuuma (yli miljoona astetta), että se oli näkymätön tavallisille kaukoputkille.
Martin Elvis, Smithsonian astrofysiikka, jolla on astrofysiikan keskus ja yksi kirjoittajan kirjoittajista, sanoi, että se oli palapeli selvittääkseen, kuinka galaksi pystyi piilottamaan suuren osan massasta. "Suurinta osaa tavallisesta asiasta ei löydy mistään, jonka voimme helposti nähdä, joten sinun on mietittävä tapoja piilottaa se", hän sanoo. ”Yksi tapa piilottaa se on kuumentamalla sitä. Kun se kuumenee, ulkopinnan elektronit irtoavat. Näemme asiat vain elektroniin kohdistuvien vaikutusten takia, joten kun ne katoavat, emme näe sitä. "
Tutkijat käyttivät teleskooppeja, jotka havaitsivat röntgenkuvia kuin tavallista valoa. Tutkimalla röntgensäteitä XMM-Newton- ja Chandra-avaruusaluksilla, massiivisen kaasukuplan muotoja alkoi ilmaantua.
Tällä hetkellä Jousimies A * on melko passiivinen musta aukko. Mutta kuusi miljoonaa vuotta sitten, juuri kun ensimmäiset homiinit ilmestyivät maan päälle, se imi massiivisia määriä ainetta, joka oli lähellä sitä. Tämä loi suhteellisen tyhjän tilan kuplan. Mutta Jousimies A * pumppaisi myös tilaan matalan tiheyden kaasua, joka koostui paljon happea ja todennäköisesti myös vedystä ja muista elementeistä.
"Me voimme todella mitata happea", Elvis sanoo. ”Sillä on suurin mahdollisuus nähdä. Haluaisimme tehdä enemmän, mutta on erittäin vaikea nähdä muita elementtejä siellä. Se ei selvästikään ole koskematonta kaasua maailmankaikkeuden alusta, koska siinä on tätä happea. "
Kaasu ei todennäköisesti koskaan jäähty. "Tapa, jolla kaasu jäähtyisi, olisi säteilyttämällä energiaa pois", Elvis sanoo. ”Pienillä tiheyksillä, mitä ei tapahdu paljon. Se kestää kuin maailmankaikkeuden ikä, joten sitä ei todennäköisesti tapahdu. ”
Kaasukupla laajenee nopeudella noin miljoona mailia tunnissa, ja se on jo saavuttanut noin kaksi kolmasosaa tiestä Maahan. "Kun se tulee tänne, se on vähemmän tiheä", Elvis sanoo. "Se on täällä muutaman miljoonan vuoden kuluttua."
Älä hätää. Vaikka kaasu on erittäin kuuma, hiukkaset ovat niin diffundoituneita, etteivät ne voineet vahingoittaa ihmisiä. Jos pilotoit avaruusalusta tämän kuplan läpi, ”periaatteessa et huomaa”, Elvis sanoo. "Se on paljon vähemmän tiheä kuin normaali tähtienvälinen väliaine."
Tutkimus näyttää vahvistavan Jousimiehen A *: n viimeaikaisen toiminnan aikataulun, joka hahmoteltiin vuonna 2010 Douglas Finkbeinerille, myös Harvard-Smithsonian astrofysiikan keskuksen kanssa.
Elvis toivoo, että tehokkaampi röntgen kaukoputki antaa lopulta paremman kuvan kaukaisesta kaasukuplasta. Chandra-röntgen-kaukoputkella on vastaanottoalue, joka on vain tarjoiluastian kokoista röntgenkuvien keräämistä varten. NASA harkitsee parhaillaan ehdotusta veneen nimeltä The X-ray Surveyor.
"Se olisi muutaman neliömetrin keräilyalue", Elvis sanoo. ”Kukaan ei ole täysin varma, että voimme rakentaa sen, mutta tutkimusta jatketaan. Olemme varmoja siitä, että voisimme rakentaa jotain suunnilleen samoin kustannuksin kuin Chandra, mutta satoja kertoja paremmin. "Tällaisen kaukoputken avulla hän lisää:" Voisimme nähdä paljon hienompia yksityiskohtia paljon suuremmalla alueella. . . joten voimme kartoittaa koko tämän kuplan nopeasti. ”