Η Μάυρη τρύπα δημιουργεί τις φυσαλίδες του γαλαξία μας;

Γιγαντιαίες φυσαλίδες ακτίνων-γ που εκπέμπουν υλικά που περιβάλλουν το Γαλαξία μας δημιουργούνται από την κεντρική μαύρη τρύπα, σύμφωνα με μια διεθνή ομάδα αστρονόμων.

Πίσω στο 2010, αστρονόμοι χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο Fermi Gamma-ray, εντόπισαν και δημοσίευσαν πληροφορίες για μια κολοσσιαία δομή που δεν είχε προηγουμένως παρατηρηθεί, να εξαπλώνεται έξω από τον πυρήνα του γαλαξία μας (βλέπε εικόνα). Απλώνεται περίπου 25.000 έτη φωτός πάνω και κάτω από το γαλαξία. Οι δύο αυτές καλοσχηματισμένες φυσαλίδες που εκμπέμπουν ακτίνες γ, οφείλουν την υπαρξή τους σε μια υπερμεγέθη και βίαιη εκπομπή ενέργειας.

Μερικοί αστρονόμοι έχουν προτείνει ότι η κεντρική υπερμαζική μαύρη τρύπα του Γαλαξία μας τροφοδοτεί τις μυστηριώδεις φυσαλίδες, αλλά η ακριβήςδιαδικασία παραμένει ασαφής. Τώρα, μια ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τον KSCheng στο Πανεπιστήμιο του Χονγκ Κονγκ έχει δημιουργήσει ένα μοντέλο που κάνει τη σύνδεση.

Συλλαμβάνοντας αστέρια

"Δούλευα με τον Vladimir Dogiel, στο P N Lebedev Institute of Physics στη Μόσχα, πάνω στο σύνδεσμο που ένωνε τα υψηλής ενέργειας φαινόμενα στο γαλαξιακό κέντρο και της σύλληψης ενός άστρου από τη κεντρική μαύρη τρύπα" είπε ο Cheng. "Όταν είδαμε την ανακάλυψη των φυσαλίδων το 2010 καταλάβαμε ότι είναι ένα φαινόμενο που μπορούσαμε να συμπεριλάβουμε στη θεωρία μας."

Η μαύρη τρύπα στο κέντρο του Γαλαξία μας είναι ένα "τέρας", με μάζα 4 εκατομμύρια φορές αυτή του ήλιου. Ξέρουμε ότι "καταβροχθίζει" ότι περιφέρεται κοντά της, το μοντέλο του Cheng προτείνει ότι

το κάνει αυτό με ρυθμό 100 αστέρια κάθε 3 εκατομμύρια χρόνια. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι μόνο το 50% της μάζας ενός αστεριού απορροφάται από μια μαύρη τρύπα, ενώ το υπόλοιπο ξεχύνεται πάλι στο διάστημα όπου δεν έχει επιστροφή.

Στη διαδικασία της "κατάποσης" του άστρου εκτόξεύεται στο διάστημα καυτό πλάσμα, με ενέργεια γύρω στα 10kEV, γύρω από το Γαλαξιακό δαχτυλίδι, ζεσταίνοντας το περιβάλλον, σύμφωνα με τον Cheng. Το μοντέλο του Cheng περιγράφει ότι καθώς η μαύρη τρύπα καταβροχθίζει αστέρια, κρουστικά κύματα δημιουργούνται καθώς καυτό πλάσμα κατ'επανάληψη και περιοδικά εισέρχεται στο γαλαξιακό χώρο. "Χρησιμοποιήσαμε την αναλογία με τον Ήλιο, δηλαδή τον τρόπο με τον οποίο ο ηλιακός άνεμος εισέρχεται στο ηλιακό σύστημα. Όταν ο ο ηλιακός άνεμος ξεβράζει πλάσμα προκαλεί και αυτός μια τέτοια φυσαλίδα, την ηλιόσφαιρα." εξηγεί ο Cheng.

Επιταχυντής σωματιδίων

Κάθε κρουστικό κύμα ενεργεί ως επιταχυντής σωματιδίων, αυξάνοντας τη ταχύτητα των ηλεκτρονίων μέσα στο πλάσμα φτάνοντας κοντά στη ταχύτητα του φωτός. O Cheng πιστεύει ότι η ενέργεια του μετώπου του κρουστικού κύματος στο γαλαξιακό κέντρο είναι 100 φορές μεγαλύτερο από άυτό που δημιουργεί μια έκρηξη σουπερνόβα. Αυτά τα γρήγορα ηλεκτρόνια αλληλεπιδρούν με φωτόνια στο γαλαξιακό χώρο κάνοντας μερικά από αυτά να εκπέμψουν ακτίνες-γ που παρατηρούμε στις φυσαλίδες.

Η επιβεβαίωση της θεωρίας του Cheng αναμένεται και ερευνάται. "Αυτή τη στιγμή τρέχουμε την επόμενη προσομοίωση και περιμένουμε να έχουμε ένα θεωρητικό χάρτη της κατανομής ακτίνων-γ στο γαλαξιακό χώρο. Ο χάρτης μας μπορεί να συγκριθεί με αυτούς που έχουν κατασκευαστεί με παρατηρήσεις τηλεσκοπίων." αναφέρει ο Cheng. "Αναμένουμε τα αποτελέσματα στους επόμενους 6-9 μήνες"

Το μοντέλο του Cheng έχει δημοσιευθεί στο Astrophysical Journal Letters.

Μπορείτε να δείτε την δημοσίευση του KS Cheng στο παρακάτω link:

Download Cheng's Model pdf

O Καθηγητής KS Cheng