För några miljoner år sedan upplevde mitten av Vintergatan en anfall med dålig gas.
Plötsligt bröt en okänd mängd materia och elektromagnetisk energi som virvlade runt vår galax centrala svarta hål i en gargantuan explosion. Elektroner som rör sig nästan med ljusets hastighet rev i närliggande moln av damm och gas, vilket fick dem att ballongera i två enorma, nästan identiska bubblor av osynlig energi. De är kvar där idag, var och en står högt 25 000 ljusår hög (ungefär en fjärdedel av själva Vintergatan), men du kommer inte att se dem om du inte har ett öga för den mest energiska strålningen i universum .
Astronomer upptäckte dessa galaktiska fartbubblor under 2010, medan de tittade mot galaxens centrum med NASA: s Fermi Gamma-ray Space Telescope. Nu känd som Fermi Bubbles, förekommer dessa massiva, gasformiga klatter bara i röntgen- och gammastrålning, som retar på ett forntida och extremt kraftfullt ursprung. Hur och när denna galaktiska bubblablåsning sprängde, astronomer kan inte säga. Men i en ny studie som publicerades idag (11 september) i tidskriften Nature, rapporterade ett internationellt forskargrupp om några nya ledtrådar som hittades genom att titta på motsatt ände av det elektromagnetiska spektrumet, på radiovågor.
Med hjälp av en radioteleskopuppsättning som heter MeerKAT för att titta igenom dammet som täcker vår galaxens navel, har forskare i Sydafrika upptäckt ett par bubbelliknande radiovågstrukturer som buktade ut från det galaktiska centrumet intill Fermi Bubbles. Medan dessa "radiobubblor" verkar mycket mindre och mycket mindre energiska än de frenetiska Fermi Bubblorna, har de troligen sitt ursprung i en liknande kataklysmisk händelse som involverar vår galax centrala svarta hål. De kan till och med vara en del av en pågående process som långsamt driver Fermi Bubbles inflation, skrev forskarna.
"Milky Way: s centrala svarta hål kan, från tid till annan, bli okarakteristiskt aktiv och blossa upp när det periodvis släpper ut massa damm och gas," studerar medförfattaren Ian Heywood, en astrofysiker vid University of Oxford i Storbritannien. , sade i ett uttalande. "Det är möjligt att en sådan matande frenesi utlöste kraftfulla utbrott som blåste upp denna tidigare osynliga funktion."
Heywood och hans kollegor upptäckte radiobubblorna när de sökte i galaxens centrum efter ett mycket specifikt band med korta våglängder som motsvarar en typ av energi som kallas synkrotronstrålning. Processen inträffar när elektroner som rör sig i nära ljushastighet kolliderar med magnetfält, vilket resulterar i en distinkt radiosignal. Under kartläggningen av denna signal nära galaxens centrum upptäckte studieförfattarna en lång oval radioenergi som sträcker sig ungefär 1400 ljusår i diameter, med galaxens centrala svarta hål i mitten.
Baserat på hastigheten på gasen som strömmar nära botten av radiobubblorna, uppskattade forskarna strukturerna till ungefär 7 miljoner år gamla, vilket är i linje med yngre uppskattningar för Fermi Bubbles åldrar. Det är alltså möjligt att de två uppsättningarna bubblor härrörde från samma kosmiska utbrott - eller åtminstone samma slags explosion.
"Formen och symmetri av starkt tyder på att en häpnadsväckande kraftfull händelse hände för några miljoner år sedan mycket nära vår galax centrala svarta hål," säger studiens medförfattare William Cotton, en astronom med U.S. National Radio Astronomy Observatory, sade i uttalandet. "Detta utbrott utlösades möjligen av enorma mängder interstellär gas som föll in på det svarta hålet eller en massiv bristning av stjärnbildningar som skickade chockvågor som sköts genom det galaktiska centrumet."
Alternativt kan radiobubblorna vara ett tecken på en ny explosion i galaxskalan, skrev forskarna. Med tanke på deras relativt små storlek och låga energi kan radiobubblorna vara ett resultat av småskaliga energisprängor som under miljoner år bränsle mycket större explosioner och skapar stora, högenergiska moln som Fermi Bubbles.
Medan upptäckten av dessa nyfundna energibubblor inte löser några mysterier, lägger den till en annan bit till pusslet som är Vintergatan i mitten. Med stora jättebubblor av både lågenergi och högenergi strålning, har vårt centrala svarta hål matsmältningsbrist tydligt inte gått.
