Wenn das Weltraum-Gammastrahlen-Observatorium Fermi in eine erdnahe Umlaufbahn ging, sahen Astronomen ein ganzes Universum hochenergetischer Strahlung. Und eine der interessantesten Entdeckungen des Observatoriums wurde "Fermi-Blasen» – riesige symmetrische Kugeln, die sich über und unter der galaktischen Ebene in einer Entfernung von 25 Lichtjahren zu beiden Seiten des Zentrums der Milchstraße erstrecken und in Gammastrahlung leuchten.
2020 ein Röntgenteleskop eROSITA entdeckten eine weitere Überraschung – noch größere Blasen, die sich 45 Lichtjahre auf beiden Seiten der galaktischen Ebene erstrecken, aber schwächere Röntgenstrahlen aussenden. Die Wissenschaftler kamen dann zu dem Schluss, dass beide Gruppen von Kugeln wahrscheinlich das Ergebnis eines oder mehrerer Explosionen aus dem galaktischen Zentrum und dem Supermassiv waren schwarzes Loch drin.
Jetzt hat der japanische Physiker Yutaka Fujita eine Erklärung vorgeschlagen, die beide Gruppen von Blasen auf einen Schlag erklärt. Er entdeckte, dass die Röntgenstrahlen das Produkt eines starken, schnellen Windes sind, der in das verdünnte Gas schlägt, das den interstellaren Raum füllt, und eine Schockwelle erzeugt, die durch das Plasma zurückprallt und es energisch zum Leuchten bringt.
Ein supermassereiches Schwarzes Loch im Herzen Milchstraße - Schütze A (Sagittarius A) - wird als "ruhig" eingestuft, aber das war nicht immer so, und ein aktives Schwarzes Loch konnte den Raum um sich herum beeinflussen. Wenn Materie in ein Schwarzes Loch fällt, erwärmt sie sich und sendet Licht aus. Das Teilchen wird entlang der Magnetfeldlinien außerhalb des Schwarzen Lochs transportiert, die die Teilchen auf Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit beschleunigen. Sie fliegen in Form von mächtigen Strahlen aus ionisiertem Plasma von den Polen des Schwarzen Lochs aus. Darüber hinaus gibt es kosmische Winde – Ströme geladener Teilchen, die von Materie aufgenommen werden, die sich um ein Schwarzes Loch dreht, und dann in den Weltraum explodieren.
Obwohl Schütze A jetzt ruhig aussieht, war das nicht immer so. Und Fermi-Blasen könnten nur Relikte vergangener Aktivitäten sein. Diese Studie basiert auf Daten des gemeinsam betriebenen Röntgensatelliten Suzaku NASA dass JAXA (Japanische Weltraumagentur). Der Wissenschaftler nahm Suzakus Beobachtungen der mit den Blasen verbundenen Röntgenstrukturen und führte numerische Simulationen durch, um zu versuchen, sie basierend auf den Fütterungsprozessen von Schwarzen Löchern nachzubilden.
„Durch den Vergleich der Ergebnisse numerischer Simulationen mit Beobachtungen weisen wir darauf hin, dass die Blasen durch einen schnellen Wind aus dem galaktischen Zentrum entstanden sind, da er eine starke Gegenreaktion erzeugt und die dort beobachtete Temperaturspitze reproduziert“, heißt es in dem Papier.
Das wahrscheinlichste Szenario ist seiner Meinung nach der Wind eines Schwarzen Lochs. Während es sich nach außen ausbreitet, kollidieren geladene Teilchen mit dem interstellaren Medium und erzeugen eine Schockwelle, die in die Blase zurückprallt. Diese umgekehrten Schockwellen erhitzen das Material in den Blasen und bringen sie zum Leuchten. Eine von einem japanischen Physiker entwickelte numerische Simulation reproduzierte das Temperaturprofil der Röntgenstruktur genau.
Er untersuchte auch die Möglichkeit einer einzelnen explosiven Eruption aus dem galaktischen Zentrum und konnte keine Fermi-Blasen reproduzieren. Dies deutet darauf hin, dass der wahrscheinlichste Vorläufer der mysteriösen Strukturen ein langsamer, stetiger Wind aus dem galaktischen Zentrum war. Darüber hinaus kann die Kraft des Windes nur Schütze A und nicht der Sternentstehung zugeschrieben werden.
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