Учёные обнаружили холодные водородные облака внутри перегретых пузырей Ферми в центре Млечного Пути

Автор: NSF/AUI/NSF NRAO/P.Vosteen

Исследователи обнаружили облака холодного газа, встроенные в более крупные перегретые газовые облака — так называемые пузыри Ферми — в центре нашей галактики. Это открытие ставит под сомнение текущие модели формирования пузырей Ферми и показывает, что они гораздо моложе, чем считалось ранее.

«Пузыри Ферми — это гигантские структуры из горячего газа, которые простираются выше и ниже диска Млечного Пути, достигая примерно 25 000 световых лет в каждом направлении от центра галактики — их общая высота составляет 50 000 световых лет», — объясняет Ронгмон Бордолой, доцент физики в Университете штата Северная Каролина и ведущий автор исследования, опубликованного в The Astrophysical Journal Letters.

Пузыри Ферми были открыты относительно недавно — в 2010 году их впервые обнаружили телескопы, работающие в гамма-диапазоне. Существуют разные теории об их происхождении, но известно, что это был чрезвычайно внезапный и мощный процесс, сравнимый с вулканическим извержением, но в космических масштабах.

Команда исследователей использовала радиотелескоп Green Bank (GBT) Национального научного фонда США для изучения пузырей Ферми. Полученные данные в два раза точнее предыдущих измерений и позволили обнаружить неожиданные детали: внутри пузырей, на расстоянии 12 000 световых лет от центра Млечного Пути, находятся плотные облака нейтрального водорода, каждое массой в несколько тысяч солнечных.

«Эти облака нейтрального водорода холодные по сравнению с остальной частью пузыря Ферми, — говорит Эндрю Фокс, астроном из Института космического телескопа. — Их температура около 10 000 кельвинов, что как минимум в 100 раз холоднее окружающей среды. Это всё равно что найти кубики льда в вулкане».

Существование этих облаков удивительно, поскольку горячая (более миллиона кельвинов) высокоскоростная среда ядерного выброса должна была быстро уничтожить любой холодный газ. Однако их наличие указывает на то, что пузыри Ферми гораздо моложе — им не может быть больше 10 миллионов лет.

Дополнительные наблюдения с помощью космического телескопа «Хаббл» подтвердили, что холодные облака подвергаются испарению, что согласуется с теорией их недавнего захвата горячим ветром, формирующим пузыри.

«Мы считаем, что эти холодные облака были захвачены из центра Млечного Пути и вынесены горячим ветром, создавшим пузыри Ферми, — говорит Джей Локман, астроном из обсерватории Грин-Бэнк. — Подобно тому, как на Земле мы не видим движение ветра без облаков, мы не можем наблюдать горячий ветер галактики, но можем обнаружить радиоизлучение от холодных облаков, которые он несёт».

Это открытие меняет представление о том, как холодные облака могут выживать в экстремальных условиях центра галактики, и даёт новые данные для моделирования эволюции галактик.

Дополнительная информация: Rongmon Bordoloi et al, A New High-latitude H i Cloud Complex Entrained in the Northern Fermi Bubble, The Astrophysical Journal Letters (2025). DOI: 10.3847/2041-8213/addd16

Источник: North Carolina State University