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天の川にそびえ立つ銀河サイズの泡を発見


ドイツのマックス プランク地球外物理学研究所の天体物理学者であるピーター プレデールは、宇宙で最も熱い天体の新しい地図を初めて目にしたとき、銀河の大惨事の余波をすぐに認識しました。明るい黄色の雲が、天の川の平らな円盤から何万光年も上にうねり、その下にかすかな双子が映っています。

その構造は非常に明白で、文章で説明する必要はほとんどないように思えました。しかし「自然 [私たち] は単に写真を送って、『わかりました、これを見ることができます』と言うのを受け入れません」と Predehl 氏は言いました。 「そのため、分析を行いました。」

その結果、自然 12 月 9 日に公開された .

1950 年代、天文学者は、銀河面の上または「北」にぶら下がっている電波放射アークを初めて発見しました。それ以来、「北極の拍車」は天体のロールシャッハ テストのようなものになっています。比較的近くにいる元スターの散らばった内臓を見る人もいます。他の人は、より大きな爆発の証拠を見ています.

この論争は、すべての天文学者の主要な頭痛の種にかかっています。 「私たちは 3D 宇宙の 2D マップを見ています」と、カリフォルニア工科大学の研究者である Kaustav Das 氏は述べています。

何十年もの間、ほとんどの天文学者は、北極海峡が銀河系の近隣地域の一部であると信じていました。いくつかの研究は、それが近くのガス雲に接続していると結論付けました。背景の星の歪みを見て、それが超新星の残骸であると推測した人もいます — 死んだ星の墓石を示すほこりの多い雲.

しかし、東京大学の天文学者である祖父江義明は、恒星の破片の雲としては拍車が奇妙に見えると常に考えてきました。代わりに、彼はアークが巨大な目に見えない構造の 1 つのストレッチであると想像しました。つまり、銀河の中心部にまたがる一対の泡です。彼は 1977 年に、スパーと並ぶデジタル雲を生成するシミュレーションを発表し、それ以来、スパーは実際には円盤から何万光年も上空にあることを聞く人に語っています。彼はそれを、何百万年も前にさかのぼる銀河の災難からの拡大する衝撃波であると説明しました.

しかし、ソフエが正しければ、銀河面の南にも双子の構造があるはずです.天文学者はこの対応物の痕跡を見ておらず、ほとんどの人は確信が持てませんでした.

その後、2010 年にフェルミ宇宙望遠鏡が、銀河の中心からそれぞれ約 20,000 光年離れた 2 つの巨大なローブのかすかなガンマ線の輝きをとらえました。それらは小さすぎて北極海峡をたどることができませんでしたが、それ以外は、ソフエが予測した銀河規模の高温ガスの雲のように見えました。天文学者たちは疑問に思い始めました:銀河に少なくとも 1 組の泡があるとすれば、拍車は第 2 セットの一部だったのではないでしょうか?

「フェルミ バブルの発見後、状況は劇的に変化しました」と、ソフエと共同研究を行っている日本の早稲田大学の天文学者である片岡純氏は述べ​​ています。

新しいイメージは、意見の変化をさらに強固なものにしました。それらは、銀河団に対する暗黒エネルギーの影響を追跡するために2019年に打ち上げられた周回X線望遠鏡であるeROSITAから来ました。 eROSITA チームは、望遠鏡の最初の 6 か月間の観測の成果として、6 月に暫定マップをリリースしました。

この地図は、ガンマ線フェルミ泡を飲み込んでいる推定45,000光年の高さのX線泡をたどっています。彼らの X 線は、毎秒 300 から 400 キロメートルで外側に膨張するにつれて、300 万から 400 万ケルビン度のガスから輝きます。また、北方のバブルが拍車と完全に一致するだけでなく、ソフエが予測したように、その鏡像も明らかです。 「私のシミュレーションと非常によく似た、南の泡がはっきりと現れたのを見て特にうれしかったです。」と彼は言いました。

それでも、すべての北極スパー観測の完全な解釈は複雑なままです。たとえば、近くにある超新星残骸が X 線バブルのすぐ前に偶然停車した可能性があり、両方の解釈に真実の要素を与えています。 9 月、Das と共同研究者は遠方の星々の最先端の観測を使用して、塵のような何かが約 450 光年離れたところにぶら下がっていることを示しました。

しかし、eROSITA のきのこ雲の意味は明らかです。約 1500 万から 2000 万年前、ハイエナとイタチが地球に現れたのとほぼ同じ時期に、天の川の中心で何かが爆発しました。

eROSITA の開発に 25 年を費やした Predehl 氏は、次のように述べています。

何が爆発した?雲をこれほど大きくて熱くするのに必要なエネルギーに基づいて、もっともらしい原因が 2 つあります。

1 つの可能性として、数万個の星の波が発生し、すぐに爆発したというものがあります。これは、いわゆるスターバースト銀河でおなじみの挙動です。しかし、泡はかなり純粋に見え、爆発する星のコホートがそれらに飛び散ったはずの重い原子の破片が欠けています。 「金属の存在量は非常に少ないので、スターバースト活動が起こったとは思えません」と片岡氏は述べた.

別の犯人は、銀河の中心部にある超大質量ブラック ホールです。太陽質量 400 万のリヴァイアサンは、今日は比較的静かです。しかし、巨大なガス雲が近くに迷い込んだとしたら、ブラック ホールはスポット ライトのように点灯した可能性があります。不運な通行人をご馳走している間、ブラック ホールは雲の半分を飲み込み、残りの半分からのエネルギーが円盤の上下に吹き出し、X 線の泡とおそらくフェルミの泡も膨らませたでしょう (ただし、2 つのペアは、活動の個別のエピソードを表している、と Predehl は述べています)。

天文学者は、円盤の上と下でジェットを放出する他の銀河を長い間観察してきました。そして、これらの銀河の中心にある超大質量ブラック ホールが、私たちの銀河よりもはるかに激しくかき回されているのはなぜなのか疑問に思っていました。フェルミ バブル、そして現在の eROSITA バブルは、主な違いは単に時間の経過にある可能性があることを示唆しています。

この記事は TheAtlantic.com に転載され、スペイン語で Investigacionyciencia.es に転載されました .



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