Un gaz incredibil de fierbinte, foarte rar, a fost găsit în jurul Căii Lactee

Observații recente sugerează că Calea Lactee este înconjurată de gaz extrem de fierbinte la aproximativ 10 milioane de grade. Gazul a fost aruncat din galaxia noastră de explozii de stele.

Orașul nostru stelar poate fi impresionant din exterior: un imens disc spiralat de praf, gaze și stele. Cu toate acestea, există o parte care este aproape invizibilă și, prin urmare, de multe ori scapă atenției noastre. Astronomii știu de multă vreme că Calea Lactee este înconjurată de un gaz fierbinte rar, dintre care o mare parte a rămas de la nașterea galaxiei noastre. Cu toate acestea, această substanță este foarte dificil de detectat. Noi cercetări sugerează că ar putea exista gaz chiar mai fierbinte decât se credea anterior, punând o nouă lumină asupra evoluției galaxiei noastre.

Nu galaxiile au fost primele formațiuni ale Universului timpuriu care s-au format: mai întâi, s-au format bulgări uriași de materie întunecată. Acest material invizibil, transparent, înconjoară galaxiile și grupurile de galaxii și se spune că s-a format mai devreme decât ele. Materia întunecată s-a acumulat în zonele mai dense ale „supei primordiale” din Universul timpuriu, urmată de gaz.

Calea Lactee și tovarășii săi de galaxie mai mici sunt înconjurați de un halo uriaș de gaz, descris în albastru în acest desen fantastic. Potrivit unui nou studiu, o parte din gaz este extrem de fierbinte și provine din galaxia însăși. (Sursa: NASA/CXC/M.Weiss/Ohio State/A. Gupta și colab.)

Pe măsură ce gazul curgea spre interior, s-ar putea încălzi la o temperatură de cel puțin 10.000, dar chiar și 1 milion de grade. O parte din gaz s-a răcit și s-a acumulat în galaxie, dar cea mai mare parte a rămas fierbinte și extinsă, formând un halou imens. Deoarece este extrem de cald, este extrem de ionizat, ceea ce înseamnă că unii dintre atomii săi au pierdut nu doar unul, ci și mai mulți electroni. În plus, este rar. Aceste caracteristici fac dificilă detectarea. Cu toate acestea, merită studiat, deoarece forma sa corespunde halo-ului materiei întunecate, pe care, la rândul său, nu-l vedem deloc.

Matrița de gaz poate fi examinată în mare parte folosind quasare îndepărtate. Unii astronomi sunt interesați de aceste găuri negre strălucitoare, consumatoare de gaze, deoarece lumina lor de departe este parțial absorbită de gazul dintre noi.

Un nou studiu folosind metoda quasar a găsit, de asemenea, urme de gaz fierbinte cu o temperatură de până la 10 milioane de grade Kelvin. Smita Mathur (Ohio State University) și Anjali Gupta (Columbus State Community College) au anunțat rezultatele cercetărilor lor la o reuniune virtuală recentă a Societății Americane de Astronomie.

Echipa de cercetare a studiat spectrul de raze X al unui quasar cu binoclu XMM-Newton de la Agenția Spațială Europeană. O parte din lumina din corpul ceresc a fost absorbită de oxigenul ionizat și de neon în ochiul Căii Lactee din apropierea noastră. Gradul ridicat de ionizare sugerează că gazul este de aproximativ 10 milioane de grade. Această temperatură este mult mai mare decât cea a peștilor gazoși deja cunoscuți. Prea cald pentru a explica doar gazul care cade în halou.

Există mult mai multe elemente grele în gazul de 10 milioane de grade decât în Soare, ceea ce susține scenariul supernova. Poate face parte dintr-un ciclu de gaz care antrenează (sau oprește) formarea de stele în Calea Lactee. „Suntem încă în faza de descoperire”. Spune Marthur.

Configurarea privind în direcția unei surse luminoase de fundal dintr-o direcție dată poate duce la rezultate înșelătoare. Prin urmare, cercetătorii au început să caute alte direcții posibile: au căutat alte quasare îndepărtate pentru rezultate similare. Observațiile cu raze X au fost făcute din alte patru quasare, iar primele rezultate au fost confirmate: trei dintre cele patru quasare au arătat absorbția gazului de 9 milioane de grade cu o varietate de elemente grele. (Această cercetare este încă în desfășurare.)

Harta cerului cu raze X în mijloc cu planul Căii Lactee. X-ul alb indică primul quasar examinat, iar X-urile galbene indică celelalte patru direcții de testare. (Sursa: MPE și S. L. Snowden)

Gazul extrem de fierbinte este o nouă descoperire văzută doar în Calea Lactee și în galaxia NGC 3221.

Cercetătorii recunosc că pot exista alte explicații pentru datele cu raze X colectate, deși consideră că gazul extrem de fierbinte se potrivește cel mai bine rezultatelor. Dan McCammon (Universitatea din Washington) spune că modul în care sunt colectate datele este problematic.

"Problema monitorizării gazului fierbinte și difuz este că nu avem instrumente suficient de bune." Spune McCammon. „Nu avem atât de multe date cât avem nevoie pentru a descifra ceea ce vedem”. Cu toate acestea, adaugă el, există multe dovezi că peștii gazoși care înconjoară Calea Lactee sunt împărțiți în intervale diferite, fiecare cu temperaturi diferite. „Teoreticienii s-ar aștepta la așa ceva”. El explica. La urma urmei, dacă gazul scapă în pește de la exploziile supernova, acesta trebuie să atingă o temperatură de cel puțin 5 milioane de grade. „Nu ar trebui să fim surprinși să arătăm temperaturi similare în mediul din jurul galaxiilor”.

Deși McCammon spune că capacitățile instrumentelor actuale sunt limitate, el este în general de acord cu rezultatele cercetării.