Verblüffende Fermi-Blasen, die mit Quasarlicht abgetastet wurden

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Autor: Monica Porter
Erstelldatum: 17 Marsch 2021
Aktualisierungsdatum: 1 Juli 2024
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Verblüffende Fermi-Blasen, die mit Quasarlicht abgetastet wurden - Platz
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Ein Team von Astronomen fand unter anderem heraus, dass der Kern unserer Milchstraße einen Wind von 2 Millionen Meilen pro Stunde treibt.


Größer anzeigen. | Die 2010 entdeckten Fermi-Blasen erstrecken sich über und unter der Ebene unserer Milchstraße. Sie leuchten in Gammastrahlen, Röntgenstrahlen und Radiowellen, sind aber für das menschliche Auge unsichtbar. Die Grafik zeigt, wie das Hubble-Weltraumteleskop verwendet wurde, um das Licht eines entfernten Quasars zu untersuchen und die Fermi-Blasen zu analysieren. Das Licht des Quasars ging durch eine der Blasen. Über dieses Licht werden Informationen über die Geschwindigkeit, Zusammensetzung und schließlich Masse des Abflusses angezeigt. Bild über HubbleSite.

Diese Woche (5. Januar 2014) gibt es Neuigkeiten von dem laufenden Treffen der Astronomen in Seattle über die wundervollen Fermi-Blasen, eine riesige scheinbare Schockwelle, die 2010 entdeckt wurde und sich über und unter der Ebene unserer Milchstraßengalaxie erstreckt. Die Blasen sehen aus wie eine riesige Zahl „8“ im Zentrum unserer Galaxie. Von Anfang an gingen die Astronomen davon aus, dass diese riesigen Ausflussmerkmale durch eine größere Störung im Kern unserer Galaxis verursacht wurden. Sie identifizierten 2012 auch Hochenergie-Jets, die sich durch die Blasen erstrecken. Jetzt haben Astronomen das Licht eines Quasars genial genutzt, um eine der Fermi-Blasen zu untersuchen, wodurch sich das Wissen darüber erheblich vergrößert. Sie haben unter anderem erfahren, dass ein Wind aus dem Kern unserer Galaxie weht und das Material, das die Blasen nach außen drückt, mit einer Geschwindigkeit von etwa 3 Millionen km / h (2 Millionen Meilen pro Stunde) antreibt.


Wenn Sie sie sehen könnten, würden die Fermi-Blasen mehr als die Hälfte des sichtbaren Himmels von der Sternbild Jungfrau bis zum Sternbild Grus überspannen. Mit anderen Worten, wenn Sie in den Nachthimmel schauen, sehen Sie wahrscheinlich genau diese Blasen und Jets. Da Ihre Augen jedoch keine Gammastrahlen, Röntgenstrahlen oder Radiowellen erkennen können, mit denen die Blasen untersucht wurden, können Sie sie nicht sehen.

Wir sehen jedoch ähnliche Ausflussmerkmale aus den Kernen anderer Galaxien. Andrew Fox vom Space Telescope Science Institute in Baltimore, Maryland, leitender Forscher der neuen Studie, sagte:

Wenn Sie die Zentren anderer Galaxien betrachten, erscheinen die Abflüsse viel kleiner, weil die Galaxien weiter entfernt sind. Aber die ausströmenden Wolken, die wir sehen, sind in unserer Galaxie nur 25.000 Lichtjahre entfernt. Wir haben einen Sitz in der ersten Reihe. Wir können die Details dieser Strukturen untersuchen. Wir können sehen, wie groß die Luftblasen sind und wie viel des Himmels sie bedecken.


In dieser jüngsten Arbeit verwendeten Astronomen das Hubble-Weltraumteleskop, um die Geschwindigkeit und Zusammensetzung der Fermi-Blasen zu messen. Sie verwendeten ein auf Hubble montiertes Instrument, den Cosmic Origins Spectrograph (COS), um das ultraviolette Licht eines entfernten Quasars zu untersuchen, der sich hinter der Basis der Nordblase befindet.

Auf diesem Licht, das sich durch den Lappen bewegt, sind Informationen über die Geschwindigkeit, Zusammensetzung und Temperatur des expandierenden Gases in der Blase abgebildet, die nach Ansicht der Astronomen "nur COS liefern kann".

Das Fox-Team stellte fest, dass sich das Gas auf der nahen Seite der Blase in Richtung Erde bewegt und das Gas auf der anderen Seite wegfliegt. COS-Spektren zeigen, dass das Gas mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 2 Millionen Meilen pro Stunde (3 Millionen km / h) aus dem galaktischen Zentrum strömt. Rongmon Bordoloi vom Space Telescope Science Institute, ein Co-Autor des Wissenschaftspapiers, sagte:

Dies ist genau die Signatur, von der wir wussten, dass wir sie erhalten würden, wenn dies ein bipolarer Abfluss wäre. Dies ist die nächste Sichtlinie, die wir zum Zentrum der Galaxie haben, wo wir sehen können, wie die Blase nach außen gesprengt und mit Energie versorgt wird.

Im Mai 2012 kündigten Astronomen Gammastrahlen an (in Pink dargestellt), die sich durch die Fermi-Blasen erstrecken. Lesen Sie mehr über die Entdeckung der Jets im Jahr 2012. Bild über David A. Aguilar (CfA)

Die neuen Beobachtungen maßen auch zum ersten Mal die Zusammensetzung des Materials, das in der Gaswolke aufgespült wurde. COS entdeckte Silizium, Kohlenstoff und Aluminium, was darauf hinweist, dass das Gas an den schweren Elementen angereichert ist, die im Inneren der Sterne erzeugt werden, und die fossilen Überreste der Sternentstehung darstellt.

COS maß die Temperatur des Gases bei ungefähr 17.500 Grad Fahrenheit, was viel kühler ist als der größte Teil des überhitzten Gases im Ausfluss, von dem angenommen wird, dass es bei ungefähr 18 Millionen Grad Fahrenheit liegt. Fox erklärte:

Wir sehen, wie kühleres Gas, vielleicht interstellares Gas in der Scheibe unserer Galaxis, in diesen heißen Ausfluss gespült wird.

Diese Astronomen sagen, dies sei das erste Ergebnis einer Untersuchung von 20 fernen Quasaren, deren Licht innerhalb oder außerhalb der Fermi-Blasen durch Gas strömt - wie eine Nadel, die einen Ballon durchbohrt.

Eine Analyse der vollständigen Probe ergibt die Menge der ausgestoßenen Masse. Die Astronomen können dann die Abflussmasse mit den Geschwindigkeiten an verschiedenen Stellen in den Blasen vergleichen, um die Energiemenge zu bestimmen, die für den Ausbruch benötigt wird, und möglicherweise den Ursprung des explosiven Ereignisses.

Die Astronomen haben zwei primäre Theorien für die möglichen Ursprünge der Bipolarlappen vorgeschlagen. Eine Idee ist der Wahnsinn der Sternentstehung im Zentrum der Milchstraße. Der andere ist ein großer Ausbruch in der Mitte unserer Milchstraße supermassives Schwarzes Loch. In beiden Fällen geschah das Ereignis, das die Blasen erzeugte, anscheinend vor mindestens 2 Millionen Jahren, zu einer Zeit, als unsere frühesten menschlichen Vorfahren es kürzlich gemeistert hatten, aufrecht zu gehen.

Unabhängig von der Herkunft der Fermi-Bläschen weisen sie darauf hin, dass das Zentrum unserer Milchstraße in der Vergangenheit viel aktiver war als heute.

Die Astronomen entdeckten die Fermi-Blasen zunächst mit dem Fermi-Gammastrahlen-Weltraumteleskop der NASA im Jahr 2010. Die Entdeckung energiereicher Gammastrahlen deutete früh darauf hin, dass ein gewaltsames Ereignis im Kern der Galaxie energiereiches Gas aggressiv in den Weltraum schleuderte. Das folgende Video beschreibt die Entdeckung von 2010.

Endeffekt: