Пузыри Ферми — гигантская загадка нашей галактики

Если вы когда-нибудь смотрели на ночное небо из очень тёмного места, вы, возможно, заметили тонкую полосу Млечного пути. Это наша галактика, которая протянулась на сотню тысяч световых лет. Под этой полосой и над ней трудно обнаружить что-то примечательное — эти области кажутся гораздо менее интересными, чем многие другие участки неба. Но, если бы вы могли видеть в немного других частях спектра, перед вами открылась бы совершенно иная картина — два гигантских шарообразных облака, простирающихся от центра Млечного пути.

Учёные называют их «пузырями Ферми». Они были обнаружены меньше десяти лет назад и, возможно, помогут нам лучше узнать центр нашей галактики. Но только в том случае, если мы сможем понять, что их испускает. Основная проблема заключается в том, что за ними невозможно наблюдать с помощью давно принятых в астрономии методов и инструментов. Они состоят из гамма-лучей, видимых лишь специальному оборудованию, а именно гамма-телескопам. Это самая энергетически сильная часть светового излучения с крошечной длиной волны — самые длинные из этих лучей в миллионы раз короче, чем может засечь наш глаз.

К счастью, у учёных соответствующее оборудование имеется. Гамма-излучение встречается в нашей Вселенной не так уж редко, поэтому НАСА изучает его с помощью «Космического гамма-телескопа Ферми», который был запущен в 2008 году и с тех пор находится на орбите Земли. Однако и этому аппарату потребовалось целых два года, чтобы заметить пузыри у центра нашей галактики. Это связано с тем, что гамма-излучение, исходящее от различных космических объектов, образует своеобразный «фон». Его испускают и чёрные дыры, и сверхновые звёзды по всей Вселенной. Этот туман настолько плотен, что, как видим, может довольно долго скрывать находящиеся у нас практически под носом и крайне интересные для науки объекты.

Пузыри Ферми были открыты в 2010 году, когда исследователи, работая над другим проектом, начали отфильтровывать посторонние «шумы» гамма-излучения. Но теперь, когда мы знаем, куда смотреть, не заметить их довольно сложно. Каждый из пузырей простирается в космос от самого центра галактики на 25000 световых лет. Для сравнения — толщина диска Млечного пути составляет всего тысячу световых лет. То есть это действительно огромные пузыри, гигантские.

Их довольно часто описывают как «пузыри из гамма-лучей», но надо заметить, что это не световые сферы. И было бы странно, если бы они были таковыми, ведь свет распространяется по прямой. Состоят они из сверхгорячей плазмы, которая испускает гамма-лучи. В данный момент времени существует две теории о том, откуда берётся вся эта плазма. Первая гипотеза предполагает, что она извергается чёрной дырой, находящейся в центре нашей галактики. И это весьма логично, ведь пузыри исходят оттуда, где, как предполагается, и находится тот самый сверхплотный и сверхмассивный космический объект. В других галактиках также нередко можно встретить мощные струи газа, вырывающиеся вверх и вниз из черной дыры, находящейся в их центре.

Когда газ, пыль, звёзды, да вообще всё что угодно засасывается в эту бездну, трение и давление разогревают их, пока не превратят в парообразную плазму. Однако не вся она в итоге оказывается внутри дыры. Иногда она выбрасывается из неё с огромной скоростью и образует, как можно предположить, те самые пузыри Ферми. Сегодня чёрная дыра, находящаяся в центре нашей галактики, не отличается особой активностью. Однако если верить данным, полученным космическим телескопом «Хаббл», около 6-9 миллионов лет назад она могла затянуть в себя достаточно материала, чтобы образовать эти гигантские облака плазмы. Так что вполне возможно, что мы наблюдаем крайне живописную отрыжку нашей чёрной обжоры. После весьма обильного пира.

Вторая гипотеза исключает чёрную дыру из виновников образования пузырей Ферми. По мнению её сторонников, их порождает область образования новых звёзд, также находящаяся в центральной части галактики. Здесь происходят бурные процессы, сопровождающиеся мощными выбросами элементарных частиц, например, электронов. Сторонники этой теории считают, что пузыри Ферми образованы именно из этого вещества.

Существуют даже некоторые доказательства правдивости этого предположения. Но, чтобы увидеть их, надо взглянуть на противоположную часть электромагнитного спектра — на радиоволны. Обследуя пузыри на этих частотах, астрономы обнаружили, что они излучают особый вид радиоволн — синхротронное излучение. Оно возникает, когда электроны движутся под воздействием мощного магнитного поля, а такие поля как раз и являются характерным признаком звёздных колыбелей — районов образования новых светил. Хотя сверхмассивные чёрные дыры также обладают мощными магнитными полями. То есть этот аргумент работает в пользу обеих гипотез.

Расшифровка данных, полученных при изучении радиоволн, также обнаружила внутри пузырей Ферми волнистость, что также является указанием на область образования новых звёзд. Но эти спиралеобразные, похожие на рябь неровности могут также являться «отпечатком», возникшим при вращении пузырей вокруг чёрной дыры нашей галактики. Ну и ещё один, дополнительный аргумент в пользу второй гипотезы — если область образования новых звёзд забирает в себя весь газ и все прочие материалы середины Млечного пути, находится объяснение, почему так тихо ведёт себя чёрная дыра, находящаяся там же. Если это верный ответ, то указанная волнистость способна помочь отследить историю образования звёзд в нашей галактике за последние десять миллионов лет. Что, конечно же, потребует дополнительной кропотливой исследовательской работы. Однако, что бы ни было причиной образования пузырей Ферми — черная дыра или звёздная колыбель, это прекрасное напоминание о том, что в нашей галактике много интереснейших, живописнейших, но скрытых от глаз вещей и явлений.

Поддержите проект Мир Знаний, подпишитесь на наш канал в Яндекс Дзен

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *