Используя рентгеновскую обсерваторию НАСА "Чандра", астрономы обнаружили вытяжное отверстие, присоединенное к "дымоходу" горячего газа, выходящего из центра галактики Млечный Путь. Их статья, описывающая эти результаты, опубликована в Astrophysical Journal. Извержения сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути, называемой Стрелец А* (сокращенно Sgr A*), возможно, создали эту трубу и вытяжное отверстие. Дымоход и вентиляционное отверстие находятся на расстоянии около 26 000 световых лет от Земли. Дымоход начинается в центре галактики и расположен перпендикулярно спиральному диску Млечного Пути. Астрономы ранее идентифицировали дымоход, используя рентгеновские данные, полученные с помощью аппаратов Chandra и XMM-Newton, миссии Европейского космического агентства (ESA) при участии НАСА. Радиоизлучение, обнаруженное радиотелескопом MeerKAT, показывает влияние магнитных полей, удерживающих газ в дымоходе.
Последние данные телескопа "Чандра" показывают несколько рентгеновских выступов, расположенных примерно перпендикулярно плоскости галактики. Исследователи полагают, что это стенки туннеля в форме цилиндра, который помогает отводить горячий газ, когда он движется вверх по трубе и удаляется от центра Галактики. Недавно обнаруженное вентиляционное отверстие находится в верхней части дымохода примерно в 700 световых годах от центра галактики. "Мы подозревали, что магнитные поля действуют как стенки дымохода и что горячий газ поднимается через них, подобно дыму", - сказал Скотт Макки из Чикагского университета, который руководил исследованием. "Теперь мы обнаружили вытяжное отверстие в верхней части дымохода". Команда считает, что выхлопное отверстие образовалось, когда горячий газ, поднимающийся по дымоходу, столкнулся с более холодным газом, находящимся на его пути. Яркость стенок выхлопного отверстия в рентгеновских лучах вызвана ударными волнами, похожими на звуковые удары от сверхзвуковых самолетов, которые возникают при этом столкновении. Левая сторона вытяжного отверстия, вероятно, особенно яркая, потому что газ, поднимающийся вверх, ударяется о стену туннеля под более прямым углом и с большей силой, чем в других областях.
Авторы исследования полагают, что горячий газ, скорее всего, образуется в результате последовательности событий, связанных с падением материала в Sgr A*, а затем извержениями из черной дыры, которые поднимают газ вверх по дымоходу и выводят его через вытяжное отверстие. Однако они не знают точно, как часто черная дыра получает питание. Предыдущие исследования показали, что каждые несколько сотен лет в центральной черной дыре или вблизи нее происходят мощные рентгеновские вспышки, так что они могут играть важную роль в продвижении горячего газа вверх через вытяжное отверстие. Астрономы также подсчитали, что галактическая черная дыра разрывается на части и поглощает звезду каждые 20 000 лет или около того. Такие события привели бы к мощному, взрывному выбросу энергии, большая часть которой была бы направлена вверх через вентиляционные отверстия. "Мы не уверены, что эта энергия и тепло образуются из-за того, что на Sgr A* одновременно сбрасывается большое количество материала, как при подбрасывании поленьев в костер", - сказал соавтор Марк Моррис из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. - Или же это может быть связано с тем, что в черную дыру подается множество небольших грузов, подобно тому, как в нее регулярно бросают растопку".
Частицы и энергия в жерле дают ключ к пониманию происхождения двух загадочных и гораздо более крупных структур вокруг центра Млечного Пути: пузырьков Ферми, наблюдаемых в гамма-лучах космическим телескопом НАСА "Ферми Гамма", и пузырьков eROSITA, обнаруженных новейшим рентгеновским телескопом ЕКА. Обе эти пары структур простираются на тысячи световых лет от центра галактики. Они предоставляют важную информацию о взрывной активности в прошлом вблизи центра галактики. Пузырьки Ферми и эРОЗИТА выровнены по направлению к дымоходу и второму рентгеновскому дымоходу, который начинается в центре галактики и направлен в противоположном направлении. Воронкообразный эффект вытяжного отверстия в верхней части дымохода может удерживать горячий газ сфокусированным при его движении вверх, способствуя формированию однородной структуры пузырьков. "Происхождение пузырей Ферми и эРОЗИТА - одни из самых больших загадок, с которыми сталкиваются исследователи высокоэнергетического излучения нашей галактики", - сказал соавтор исследования Габриэле Понти из Итальянского национального института астрофизики в Мерате. "Мы обнаружили небольшую структуру, которая может сыграть большую роль в создании этих гигантских пузырей".
