Вокруг диска Млечного Пути обнаружена завеса огненного газа

Автор: CC0 Public Domain

Ученые, наконец, смогли обнаружить возможные таинственные источники, которые вырабатывали тепло и поддерживали жизнь в раскаленном газе, который недавно был обнаружен вокруг Млечного Пути, но до сих пор оставался необъясненным.

В нашей галактике газа больше, чем звезд. Преобладающий, массивный запас газа является основным источником звездообразования в нашей галактике. Наличие такого обильного газа помогало поддерживать этот процесс до сих пор. Однако из-за его разреженной природы астрономам было чрезвычайно трудно увидеть, не говоря уже об измерении, объем этого газообразного вещества.

Но несколько десятилетий назад исследования установили наличие газообразной материи вокруг нашей галактики Млечный Путь. Было обнаружено, что галактика была окружена большой сферой газа, которая была горяча в несколько миллионов градусов Кельвина. Эта сфера газа простиралась на 700 000 световых лет.

По словам исследователей, столь высокие температуры могут быть связаны с гравитацией Млечного Пути, поскольку атомам приходится постоянно вращаться, чтобы не стать жертвой сильной гравитации галактики.

Но в последние годы научное сообщество еще больше заинтересовалось открытием газообразной материи, которая оказалась еще горячее, чем было известно ранее.

Эта последняя обнаруженная газообразная материя была оценена примерно в 10 миллионов градусов Кельвина. Слабое рентгеновское излучение было обнаружено во всех направлениях Млечного Пути, что несло сильную сигнатуру сверхгорячего газа. В то же время этот газ также проявился в спектрах по крайней мере трех далеких квазаров как поглощающая среда.

Возникла область пристального изучения, и с тех пор астрономы пытаются найти подсказки и связи с источниками, которые перекачивали тепло и поддерживали жизнь в раскаленном газе.

Они подтвердили, что газ, ответственный за излучение и поглощение сигналов, обнаруженных астрономами, не был одним и тем же. Вместо этого, рентгеновское излучение горячего газа было вызвано раздутой областью вокруг звездного диска Млечного Пути.

Поскольку в различных регионах диска Млечного Пути происходит непрерывное звездообразование, массивные звезды в этих регионах взрываются как сверхновые и нагревают газ вокруг диска до высоких температур.

«Таким образом, взрывы продолжают нагревать газ, плавающий вокруг диска Млечного Пути, и обогащают газообразную материю элементами, синтезированными внутри массивных звезд», — сказал Мукеш Сингх Бишт, аспирант RRI.

Когда этот турбулентный газ вырывается из диска и бурно закручивается, он либо вырывается в окружающую среду, либо охлаждается и падает обратно на диск.

В случае исследований поглощения, наряду со сверхвысокими температурами, которыми обладала огромная газообразная материя, ее элементный состав также удивил астрономов. Было обнаружено, что этот поглощающий горячий газ обогащен α-элементами.

«Этот огненный газ, по крайней мере в нескольких направлениях, по-видимому, обогащен большими количествами α-элементов, таких как сера, магний, неон и т. д., ядра которых являются ничем иным, как кратными ядрам гелия. Это важный ключ к ядерным реакциям, происходящим в ядре звезды. Эти элементы выбрасываются из массивных звезд во время взрывов сверхновых», — пояснил Биман Нат, преподаватель RRI и один из соавторов обеих статей.

Несмотря на то, что из диска Млечного Пути постоянно выбрасываются тысячи убегающих звезд, когда некоторые из них, зависшие над звездным диском, взрываются как сверхновые, они потенциально создают вокруг себя облако обогащенного α-частицами и раскаленного газа.

«Если они попадут в линию с направлением далеких источников света — квазаров, атомы в этом горячем газе будут поглощать и производить теневые сигналы, тем самым объясняя поглощение горячего газа. В то же время завеса огненно-горячего газа продолжает окутывать диск Млечного Пути в результате звездообразования в звездном диске Млечного Пути, что объясняет горячий газ, видимый в рентгеновском излучении», — сказал Бишт.

Полученные таким образом слабые рентгеновские сигналы можно было бы дополнительно изучить, чтобы получить больше подсказок. Группа планирует проверить модели на других частотах.

Больше информации: Mukesh Singh Bisht et al, On the Origin of the 107 K Hot Emitting Gas in the Circumgalactic Medium of the Milky Way, The Astrophysical Journal (2024). DOI: 10.3847/1538-4357/ad77c0
Mukesh Singh Bisht et al, Can Supernovae from Runaway Stars Mimic the Signs of Absorbing "Supervirial" Gas?, The Astrophysical Journal (2024). DOI: 10.3847/1538-4357/ad77be Больше информации: Mukesh Singh Bisht et al, On the Origin of the 107 K Hot Emitting Gas in the Circumgalactic Medium of the Milky Way, The Astrophysical Journal (2024). DOI: 10.3847/1538-4357/ad77c0
Mukesh Singh Bisht et al, Can Supernovae from Runaway Stars Mimic the Signs of Absorbing "Supervirial" Gas?, The Astrophysical Journal (2024). DOI: 10.3847/1538-4357/ad77be