Bong bóng Fermi là những cấu trúc phát ra tia gamma lớn. Chúng đối xứng về Trung tâm thiên hà (GC), và việc tạo ra chúng là do quá trình bơm năng lượng mạnh vào GC.
Trong nghiên cứu này, một nhà khoa học từ Đại học đô thị Tokyo đã chỉ ra rằng các bong bóng phát ra tia gamma lớn xung quanh trung tâm Thiên hà của chúng ta được tạo ra bởi những cơn gió thổi nhanh ra bên ngoài và “cú sốc ngược” liên quan.
Nhà khoa học chủ yếu tập trung vào cấu trúc khí tia X không cân bằng liên quan đến các bong bóng. Họ chứng tỏ rằng có thể sử dụng sự kết hợp giữa mật độ, nhiệt độ và đặc tính tuổi sốc của khí tia X để phân biệt các cơ chế phun năng lượng.
Mô phỏng số đã tái tạo lại chính xác đặc tính nhiệt độ mà kính thiên văn tia X đã ghi lại. Nghiên cứu này cho thấy những cơn gió tương tự có thể đã thổi vào Thiên hà của chúng ta cho đến thời gian gần đây. Những dòng chảy như vậy đã được ghi nhận ở các thiên hà khác.
những thiên thể khổng lồ như bong bóng Fermi là những vùng phát ra tia gamma khổng lồ kéo dài hai bên trung tâm Thiên hà của chúng ta trong khoảng 50,000 năm ánh sáng. Chúng nhô ra khỏi mặt phẳng của Thiên hà như những quả bóng bay. Bất chấp quy mô đáng kinh ngạc của chúng, cơ chế hình thành chúng vẫn chưa được giải mã.
Giờ đây, Giáo sư Yutaka Fujita của Đại học Tokyo Metropolitan đã đưa ra bằng chứng hỗ trợ về mặt lý thuyết cho việc những vật phẩm đó có thể ra đời như thế nào. Kể từ khi được phát hiện, nhiều giả thuyết khác nhau đã được đưa ra liên quan đến cách thức các bong bóng Fermi được tạo ra, bao gồm hoạt động bùng nổ của lỗ đen siêu lớn ở trung tâm, gió của lỗ đenvà hoạt động hình thành sao được duy trì. Thật khó để phân biệt giữa các kịch bản này. Tuy nhiên, khả năng tiếp cận các quan sát tia X tiên tiến của vệ tinh Suzaku cho phép chúng ta so sánh các phép đo với những gì chúng ta dự đoán từ các tình huống khác.
Các mô phỏng của Giáo sư Fujita coi những luồng gió thổi ra nhanh từ lỗ đen sẽ bơm năng lượng cần thiết vào lớp khí bao quanh trung tâm Thiên hà. So sánh với các thông số đo được, họ nhận thấy rất có thể bong bóng Fermi được tạo ra bởi những cơn gió thổi ra nhanh, thổi với tốc độ 1000 km/giây trong hơn 10 triệu năm. Đây không phải là những cơn gió như chúng ta thường thấy trên Trái đất mà là những dòng hạt tích điện cao di chuyển với tốc độ cao và lan truyền trong không gian.
Các tính toán của giáo sư Fujita bao gồm những luồng gió thổi ra nhanh từ lỗ đen sẽ cung cấp năng lượng cần thiết cho chất khí bao quanh trung tâm Thiên hà. Họ kết luận rằng rất có thể những cơn gió thổi ra nhanh, thổi với tốc độ 1000 km/giây trong 10 triệu năm, đã gây ra bong bóng Fermi bằng cách tạo ra những so sánh với các mặt cắt đo được. Đây là những dòng hạt tích điện cao di chuyển nhanh chóng trong không gian chứ không phải gió như chúng ta thấy trên Trái đất.
Giáo sư Fujita nói, “Những cơn gió được mô phỏng dự đoán tương tự như những dòng chảy ra được quan sát thấy ở các thiên hà khác. Thư từ cho thấy dòng vốn chảy ra lớn tương tự được thấy ở các phần khác của vũ trụ đã có mặt trong Thiên hà của chúng ta cho đến khá gần đây.”
Tạp chí tham khảo:
- Yutaka Fujita. Bằng chứng về gió mạnh và chấn động ngược liên quan là nguồn gốc của bong bóng Fermi. Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia. DOI: 10.1093 / mnras / stac3312
