Misteriozni kosmički oblaci kao kocke leda usred vulkana
U srcu naše galaksije, usred kosmičkog haosa i vrućeg vetra koji duva iz središta Mlečnog puta, naučnici su došli do otkrića koje menja dosadašnje razumevanje svemirskih procesa. U jednoj od najekstremnijih sredina naše galaksije – u ogromnim plazma strukturama poznatim kao Fermijevi mehurići – astronomi su pronašli nešto što niko nije očekivao: oblake hladnog vodonika. Ovo zapanjujuće otkriće baca novo svetlo na poreklo i prirodu Fermijevih mehurića, ali i otvara pitanja o tome kako galaksije recikliraju materiju kroz vreme i prostor.
Astronomi su pronašli 11 neočekivano hladnih oblaka vodonika koji se kriju u pregrejanoj turbulenciji Fermijevih mehurića. Fermijevi mehurići su dva režnja neverovatno energičnog gasa koji se protežu 25.000 svetlosnih godina iznad i ispod diska Mlečnog puta, obuhvatajući ukupnu visinu od 50.000 svetlosnih godina. Ove još uvek misteriozne strukture otkrivene su 2010. godine pomoću Fermijevog gama-svemirskog teleskopa, koji im je i dao ime. Nastali su iz eksplozije galaktičkih razmera, verovatno iz centralne crne rupe Mlečnog puta, a kreću se milionima milja na sat.
Sada, koristeći jedinstvene mogućnosti američkog Nacionalnog naučnog fonda, teleskopa „Grin Benk” (NSF GBT), astronomi su izvršili najdublje radio istraživanje Fermijevih mehurića ikada, dvostruko osetljivije od prethodnih istraživanja.
Fermijevi mehurići
Mlečni put krije mnoga burna okruženja, a Fermijevi mehurići su među najintenzivnijima. Plazma ovde dostiže temperaturu od oko 1000 stepeni Celzijusa, tako da je iznenađenje uočiti oblake vodonika koji su najmanje 100 puta hladniji.
„Videti takve relativno hladne oblake vodonika unutar Fermijevih mehurića slično je pronalaženju kockica leda u vulkanu”, objašnjava Endrju Foks, astronom u Naučnom institutu za svemirski teleskop i koautor studije, prenosi Science Alert.
Ovo otkriće postavlja egzistencijalnu galaktičku zagonetku.
„Nismo znali da hladni gas može da preživi u ovim ekstremnim strujanjima. Ovo dovodi u pitanje naše razumevanje kako galaksije recikliraju i izbacuju materiju”, kaže Rongmon Bordoloi, astrofizičar sa Državnog univerziteta Severne Karoline i vodeći istraživač studije.
Oblaci vodonika variraju po masi i veličini. Osam koji su jasnije razdvojeni imaju do 1.470 solarnih masa i dugački su između 13 i 91 svetlosne godine. Oni se, takođe, nalaze na najvišoj geografskoj širini na kojoj su do sada otkriveni oblaci vodonika, oko 13.000 svetlosnih godina iznad centra Mlečnog puta.
Nuklearni vetar u jezgru Mlečnog puta
S obzirom na njihovu strukturu i energetsko okruženje, astronomi procenjuju da oblaci vodonika mogu da budu stari nekoliko miliona godina. Ovo se poklapa sa nezavisnom procenom starosti samih Fermijevih mehurića, dovodeći u pitanje druge modele formiranja koji sugerišu da bi mehurići mogli da budu stari čak desetine miliona godina. „Ne bi bilo moguće da oblaci uopšte budu prisutni ako su Fermijevi mehurići stari 10 miliona godina ili više”, objašnjava Bordoloi.
Njihova pretpostavljena starost sugeriše da su oblaci vodonika visoko u Fermijeve mehuriće bili nošeni nuklearnim vetrom, odnosno odlivom iz jezgra Mlečnog puta. Ovaj vetar, koji duva stotinama kilometara u sekundi, odgovoran je za kruženje mase i energije kroz galaksiju, cirkulišući je od galaktičkog centra do galaktičkog oreola.
Džej Lokman, astronom u opservatoriji „Grin Benk” i koautor studije, objašnjava važnost oblaka u otkrivanju nuklearnog vetra:
„Baš kao što ne možemo videti kretanje vetra na Zemlji osim ako nema oblaka koji ga prate, ne možemo videti ni vrući vetar iz Mlečnog puta, ali možemo da detektujemo radio emisiju iz hladnih oblaka koje on nosi sa sobom”.
Kao i na Zemlji, ovi oblaci su efemerni, sa projektovanim životnim vekom do 8 miliona godina – što je „trenutak” na galaktičkim vremenskim skalama. U stvari, oni su se već mnogo promenili i možda su bili deo većeg oblaka koji je fragmentirala okolna plazma. S druge strane, oblaci vodonika su se možda kondenzovali iz okolne plazme zbog termičke nestabilnosti.
Pronalaženje takvih hladnih oblaka vodonika unutar haosa Fermijevih mehurića nije relevantno samo za Mlečni put. Ovo otkriće, takođe, pomaže u poboljšanju modela galaktičke evolucije, menjajući razumevanje astronoma o tome kako se materija i energija kruže kroz galaksije širom kosmosa. Ovo istraživanje je objavljeno u časopisu The Astrophysical Journal Letters.
