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天の川の中心部から噴出する高温ガスの計測

多くの銀河が核から物質を放出していますが、2010 年に天文学者は、私たちの銀河がその 1 つであることを発見して驚き、現象の最前線に立つことができました。彼らは、フェルミ ガンマ線宇宙望遠鏡を使用して、天の川の中心のはるか上と下に広がるガンマ線を放出するガスの 2 つの巨大なローブを検出しました。現在、他の天文学者が研究でこの流出の速度を記録しており、最終的にはその発見によって提起された重要な疑問を解決する可能性があります:何が原因でしたか?ブラックホールか星誕生のバーストか?

いわゆるフェルミ バブルは、銀河面の上下に 30,000 光年以上そびえ立っています。それらを説明する主な理論が 2 つあります。おそらく、天の川銀河の中心にある超大質量ブラック ホールに向かって物質が急降下し、その周りを渦巻いて、巨大なガス ジェットを放出する強力な磁場を生成し、それがフェルミ バブルを生成したのでしょう。あるいは、銀河系のダウンタウンは、強い風と超新星爆発が物質を吹き飛ばす「スターバースト」と呼ばれる新しい星の大群で輝いていたのかもしれません。

現在、メリーランド州ボルチモアにある宇宙望遠鏡科学研究所の天文学者アンドリュー・フォックスと彼の同僚は、ハッブル宇宙望遠鏡を使用して、放出されたガスがどのように移動しているかを測定しました。 「初めて、流出速度を正確に突き止めました」と彼は言います。天文学者たちは、フェルミ泡の北側から 20 億光年以上離れたところにある PDS 456 と名付けられたへび座のクエーサーである、はるかに遠いソースを観測しました。クエーサーの光がフェルミ泡を通り抜けると、ガス中の炭素原子とシリコン原子が特定の波長の紫外線を吸収します。これらの原子のドップラー シフトは、一部のガスが私たちに向かって走っていることと、一部が遠ざかっていることを示しています。これは、物質が銀河の中心から噴出している場合に見るべきパターンです。天文学者はThe Astrophysical Journal Lettersの次号で報告する予定です 、流出の速度は毎秒 900 から 1000 キロメートルです。

フェルミ気泡を発見した天文学者の 1 人であるハーバード大学の Douglas Finkbeiner は、速度測定は「大きな前進です」と述べています。カリフォルニア州パロアルトにあるスタンフォード大学の天文学者であるドミトリー・マリシェフによると、フェルミ気泡の研究における「これは先駆的な研究です」。

速度は、フェルミ流出がいつ始まったかを明らかにします:250 万から 400 万年前。天文学者は最近、フェルミ気泡の年齢をあまり直接的に測定することはなく、フェルミ気泡を生成したものは何でも、近くの 2 つの銀河から放出された長いガスのストランドにも照射されたと主張しました。マゼラン ストリームと呼ばれるこのガスの輝きは、100 万年から 300 万年前にフレアアップが発生したことを示しています。しかし、その議論を使ってフェルミバブルの年齢を推測することは、より状況に応じたものであると Finkbeiner は言います。一方、新しい推定値は、距離を速度で割って時間を求めることから得られたもので、高校の物理の学生でも簡単にできることです。 「それは良いことだと思います」と Fox は言います。

残念ながら、速度も年齢も、フェルミ バブルがどのように形成されたか (ブラック ホールの活動によるものか、スターバーストによるものか) を立証することはできません。しかし、フォックスのチームはすでにハッブルを使用して、フェルミ バブルの他の部分の背後にある 20 以上の追加のクエーサーを観測しています。分析すると、このデータからバブル全体の速度が得られ、最終的にバブルの起源が明らかになる可能性があります。


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