Samanyolu’nun eROSITA baloncukları büyük ve uzaktır

2020 yılında gökbilimciler Samanyolu galaksimizin merkezinde veya yakınında kum saati şeklinde büyük bir yapı keşfettiler. “eROSITA baloncukları” olarak adlandırılan bunların kesin doğasını açıklamak için önerilen birkaç farklı hipotez vardır. Şimdi, Çin ve Avrupa’dan bilim adamlarından oluşan bir araştırma ekibi, bölgenin yüksek çözünürlüklü bir haritasını oluşturdu ve en belirgin özelliklerden ikisinin bağımsız olmadığına dair kanıtlar buldu.

eROSITA kabarcıkları, 2019 yılında uzaya gönderilen Rus-Alman Spektrum-X-Gama yüksek enerjili astrofizik uzay gözlemevinde bulunan eROSITA X-ışını teleskopu tarafından ilk kez tespit edilen iki boyutlu yapılar olarak görülüyor. Şekil olarak “Fermi kabarcıkları“Galaktik merkezden dışarı doğru çıkıntı yapan, on yıl önce keşfedilen bir gezegen.

İki Fermi kabarcığı yaydıkları gama ışını ve X ışını radyasyonu tespit edilerek gözlemlenirken, eROSITA kabarcıkları yumuşak X ışınları olarak görüldü; yüksek enerjili fotonlar, ancak kemikleri ve daha fazlasını görüntülemek için kullanılan X ışınlarından daha az enerjiye sahipler. gama ışınlarına göre daha az enerjiye sahiptir.

eROSITA kabarcıkları, Fermi kabarcıklarından genel olarak daha büyük ve daha enerjiktir; Samanyolu düzleminin üstünde ve altında yarı dairesel loblara sahiptir ve kuzey baloncuğunda iki belirgin özellik vardır: Kuzey Kutup Mahmuzu (NPS) ve Lotus Yaprağı Bulutu. (LPC). İki boyutlu bir X-ışını haritasında bunlar iki ayrı özellik olarak görünür ve şans eseri iki boyutlu bir balon oluşturan iki farklı üç boyutlu yapı olabilirler.

eROSITA kabarcıklarını açıklamak için birbiriyle çelişen iki hipotez vardır: ya Galaktik merkez tarafından şişirilen 10.000 parsek ölçekli bir çift dev kabarcık ya da tesadüfen galaktik merkez yönünde konumlanmış, güneş bölgesinde 100 parsek ölçekli bir yapı. . (Bir parsek 3,26 ışık yılıdır.) eROSITA kabarcıklarının üç boyutlu yapısı bilinmemektedir; iki boyutlu olarak muhtemelen başka bir olgunun gölgesi gibi görünürler.

“Bu iki resimdeki enerji üç ila dört büyüklük sırası kadar farklılık gösteriyor,” diyor Hefei’deki Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nde gökbilimci ve yeni çalışmanın baş yazarı Teng Liu. “Bu nedenle, çözümün Samanyolu’nun yapısı ve tarihi üzerinde önemli sonuçları var.”

Gökbilimciler eROSITA balonunun X-ışını emisyonlarına olan mesafesini belirleyemese de Samanyolu’nun bir parçası olan tozlu bulutlara olan mesafeyi ölçtüler. Liu tarafından yürütülen daha önceki bir çalışma, 500 ila 800 parsek mesafede, şekilleri eROSITA kabarcıkları üzerindeki X-ışını gölgeleriyle mükemmel bir şekilde eşleşen, kabarcıkların daha da uzakta olduğunu ima eden üç izole, tozlu bulut buldu. Polarize radyo dalgaları yayan bir şok cephesi, Kuzey Kutup Mahmuzunu ve Lotus Pedal Bulutunu birbirine bağlar.

Bu çalışma aynı zamanda kuzey eROSITA kabarcığının dış sınırının galaktik merkezde kök salmış çarpık üç boyutlu bir model olarak kolayca açıklanabileceğini buldu ve eROSITA kabarcıklarının ölçeğinin galaktik merkezde belirlenen yaklaşık 10.000 parsek olduğu sonucuna vardı.

Bu perspektif meselesini çözmek için Liu ve takım arkadaşları eROSITA baloncuklarının ana gövdesini analiz etmekten kaçındılar. Kabarcıkların dev, uzaktaki bir kabarcık mı yoksa güneşe yakın küçük bir yapı mı olduğu sorusuna odaklandılar. Liu, niceliksel hesaplamalar yerine “sadece birkaç morfolojik özelliği gözle tespit ediyoruz” dedi ve “varlığı soruyu yanıtlamak için güçlü bir nokta oluşturuyor.”

Özellikle üç boyutlu toz bulutlarının öngörülen şeklinden, NPS ve LPC’nin en az 1000 parsek uzakta olduğu sonucuna varmak mümkündü. Bu iki özellik arasındaki karanlık bölgede (“karanlık”, X ışınlarının yokluğu anlamına gelir) radyo emisyon yayları bulundu ve balonun ön tarafındaki şok dalgasına atfedildi. NPS ve LPC’nin dış sınırının eşleştirilmesi, kuzey balonunun sınırını belirlemenin bir yolunu sağladı.

Sınırın bu tanımı, galaktik merkezde kök salmış üç boyutlu fincan modelinin görüş hattına teğet olarak kolayca tanımlanabilir. Grup, bundan yola çıkarak NPS ve LPC’nin bağımsız, uzak özellikler olmadığı, tek bir dev balondan oluştuğu sonucuna vardı. Kuzey eROSITA balonunun, büyük ihtimalle, kökü galaktik merkezde olan ve enerji enjeksiyonuyla şişirilen 10.000 parseklik balon olduğunu belirlediler.

Güney balonunun sınırı, daha soluk X-ışını emisyonları ve radyo spektrumunda görülen bazı karmaşık özellikler nedeniyle kuzey baloncuğu kadar net bir şekilde tanımlanmamıştır; kuzey baloncuğununkinden daha uzun ve daha az eğimli görünmektedir. Bu nedenle, yukarıda bahsedilen güney “fincan”ın açık olup olmadığı veya gerçekten bir baloncuk şeklinde kapanıp kapanmadığı belirlenemiyor.

Liu, kullanılan görsel metodolojinin göreceli basitliğinin, “Bir problemi çözmek için illa ki doktora derecesine değil, bir fikre ihtiyaç duyulduğunu” gösterdiğini söyledi.

© 2024 Science X Ağı