Samanyolu’nun Fermi baloncuklarının NASA görselleştirmesi. Kredi: ESA/Gaia/DPAC
Kanıtlar, “Fermi baloncuklarından” sorumlu olan kuvvetli dışarı akan rüzgarları gösteriyor.
Tokyo Metropolitan Üniversitesi’nden bir bilim adamı, galaksimizin merkezi etrafındaki büyük gama ışını yayan baloncukların, dışarıya doğru hızla esen rüzgarlar ve buna bağlı “ters şok” tarafından üretildiğini gösterdi. Sayısal simülasyonlar, bir X-ışını teleskopu tarafından gözlemlenen sıcaklık profilini başarıyla yeniden üretti. Bu tür çıkışlar diğer galaksilerde gözlemlenmiştir; bu bulgu, yakın zamana kadar kendi galaksimizde de benzer rüzgarların esiyor olabileceğini düşündürüyor.
Evren, henüz açıklanamayan devasa gök cisimleriyle doludur. Bunlardan biri, ilk kez 2010 yılında Fermi Gama-ışını Uzay Teleskobu tarafından keşfedildiği için “Fermi baloncukları”dır. 50.000 ışıkyılı, şekilde gösterildiği gibi galaksi düzleminden balonlar gibi çıkıntı yapıyor. Akıllara durgunluk veren ölçeklerine rağmen, oluştukları mekanizma henüz deşifre edilmemiştir.
Galaktik merkezden dışarı akan hızlı rüzgarlar bir ileri şok ve bir ters şok oluşturur. İkincisi, Fermi baloncuklarının ana hatlarını oluşturur. Kredi bilgileri: Tokyo Büyükşehir Üniversitesi
Şimdi, Tokyo Metropolitan Üniversitesi’nden Profesör Yutaka Fujita, bu tür nesnelerin nasıl oluşmuş olabileceğini gösteren teorik kanıtlar sundu. Keşfedilmelerinden bu yana, Fermi kabarcıklarının oluşumu hakkında, merkezi süper kütlenin patlayıcı aktivitesi de dahil olmak üzere birçok hipotez öne sürüldü. Kara delik, karadelikten gelen rüzgarlar ve sabit yıldız oluşum aktivitesi. Bu senaryoları birbirinden ayırmak zorlu bir iştir, ancak Suzaku uydusundan elde edilen son teknoloji X-ışını gözlemlerinin mevcudiyeti, ölçümleri çeşitli senaryolardan beklediklerimizle karşılaştırma şansı verir.
Profesör Fujita’nın simülasyonları, karadelikten hızla dışarı akan rüzgarların gerekli enerjiyi galaksinin merkezini çevreleyen gaza enjekte ettiğini düşündü. Ölçülen profillerle karşılaştırıldığında, Fermi baloncuklarının 10 milyon yılda saniyede 1000 km hızla esen hızlı rüzgarlar tarafından üretilme ihtimalinin yüksek olduğunu buldular. Bunlar, dünyada deneyimlediğimiz gibi rüzgarlar değil, yüksek hızlarda hareket eden ve uzayda yayılan yüksek yüklü parçacık akışlarıdır. Bu rüzgarlar dışarı doğru hareket eder ve çevredeki “halo gazı” ile etkileşime girerek karakteristik bir sıcaklık tepe noktası oluşturan “ters şoka” neden olur. Fermi kabarcıkları, bu ters şok cephesinin içindeki hacme karşılık gelir. Daha da önemlisi simülasyonlar, merkezdeki ani bir patlamanın teleskop tarafından ölçülen profilleri yeniden üretemeyeceğini de gösterdi ve bu da merkezi kara delik tarafından üretilen sabit rüzgarlara dayanan bir senaryoya ağırlık verdi.
Yazar, simülasyon tarafından tahmin edilen rüzgarların diğer galaksilerde gözlemlenen çıkışlara benzer olduğunu belirtiyor. Bu yazışmalar, evrenin diğer bölümlerinde görülen aynı türden büyük akışların oldukça yakın zamana kadar kendi galaksimizde de mevcut olduğunu gösteriyor.
Referans: “Fermi baloncuklarının kaynağı olarak güçlü rüzgarlar ve ilgili ters şokun kanıtı”, yazan Yutaka Fujita, 12 Kasım 2022, Royal Astronomical Society’nin Aylık Bildirimleri.
DOI: 10.1093/mnras/stac3312
Bu çalışma, JSPS KAKENHI Grants-in-Aid (Grant Numbers 20H00181, 22H00158 ve 22H01268) tarafından desteklenmiştir.
