Το τηλεσκόπιο Fermi εντόπισε πίδακες πανίσχυρων ακτίνων γάμμα

This artist's conception shows an edge-on view of the Milky Way galaxy. Newly discovered gamma-ray jets (pink) extend for 27,000 light-years above and below the galactic plane, and are tilted at an angle of 15 degrees. Previously known gamma-ray bubbles are shown in purple. The bubbles and jets suggest that our galactic center was much more active in the past than it is today.
(Photo Credit: David A. Aguilar (CfA))

Η τερατώδης μαύρη τρύπα που πιστεύεται ότι κρύβεται στην καρδιά του Γαλαξία μας, γνωστή ως Τοξότης Α*, είναι σήμερα ασυνήθιστα ήσυχη, σαν να βρίσκεται στη διαδικασία της πέψης. Τώρα, όμως, οι αστρονόμοι καταγράφουν πίδακες πανίσχυρων ακτίνων γάμμα, οι οποίες πιθανότατα είναι ό,τι απέμεινε από ένα αρχαίο δείπνο με μάζα 10.000 φορές μεγαλύτερη του Ήλιου.
Οι πίδακες

Όλοι οι γαλαξίες πιστεύεται σήμερα ότι περιέχουν στο κέντρο τους μαύρες τρύπες εξαιρετικά μεγάλης μάζας. Τα άστρα και τα νέφη αερίου που έχουν την ατυχία να συλληφθούν από τη βαρύτητα της τρύπας αρχίζουν να περιδινούνται σε ακραίες ταχύτητες, με αποτέλεσμα να θερμαίνονται και να εκπέμπουν πίδακες ακτίνων γάμμα που γίνονται ορατοί ακόμα και από την άλλη άκρη του Σύμπαντος.

Οι πίδακες που κατέγραψε τoν περασμένο Απρίλιο το διαστημικό τηλεσκόπιο Fermi είναι οι πρώτοι που εντοπίζονται στον δικό μας Γαλαξία.

Τη νέα μελέτη υπογράφουν ερευνητές του Κέντρου Αστροφυσικής Harvard-Smithsonian, οι οποίοι εκτιμούν ότι αυτοί οι σχετικά αμυδροί πίδακες είναι κατάλοιπα ενός παχυντικού γεύματος που κατανάλωσε ο Τοξότης Α* πριν από περίπου ένα εκατομμύριο χρόνια.

«Το να ρίξει κανείς 10.000 Ήλιους μέσα στη μαύρη τρύπα θα έκανε τη δουλειά» σχολιάζει ο Ντάγκλας Φίνκμπεϊνερ, επικεφαλής της μελέτης. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης έχουν αναρτηθεί στην υπηρεσία προδημοσίευσης arXiv και πρόκειται να δημοσιευτούν και στο Astrophysical Journal.

Οι παρατηρήσεις

Ο εντοπισμός των πιδάκων έρχεται να προστεθεί στις παρατηρήσεις που έκανε το 2010 η ομάδα του Δρ Φίνκμπεϊκερ με το Fermi. Κατέγραψε τότε δύο «φυσαλίδες» ακτίνων γ, οι οποίες επίσης φαίνεται να πηγάζουν από την περιοχή του Τοξότη Α*.

Τόσο οι πίδακες όσο και οι φυσαλίδες εκτιμάται τώρα ότι είναι απομεινάρια του ίδιου αρχαίου γεύματος. Ο μηχανισμός δημιουργίας τους, όμως, είναι διαφορετικός. Οι πίδακες προέρχονται από υπέρθερμο πλάσμα (ιονισμένο αέριο) που παγιδεύεται στο περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο της τρύπας, σε σχήμα τιρμπουσόν, και παραμένει έτσι εστιασμένο σε λεπτές δέσμες.

Οι φυσαλίδες, αντίθετα, πιστεύεται ότι δημιουργούνται από θερμή ύλη που εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις από τον περιστρεφόμενο δίσκο συσσώρευσης γύρω από τη μαύρη τρύπα.

Τα ηλεκτρόνια

 
Υπάρχει όμως και μια σημαντική ομοιότητα: τόσο οι πίδακες όσο και οι φυσαλίδες περιέχουν ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας, τα οποία συγκρούονται με φωτόνια και ανεβάζουν την ενέργειά τους στην περιοχή των ακτίνων-γ του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Και στις δύο περιπτώσεις, το αποτέλεσμα είναι η εκπομπή των ακτίνων-γ που παρατηρούμε σήμερα υπό τη μορφή πιδάκων και φυσαλίδων.

Και οι δύο σχηματισμοί, εξάλλου, εκτείνονται σε απόσταση 27.000 ετών φωτός πάνω και κάτω από το επίπεδο του Γαλαξία. Το περίεργο όμως είναι ότι οι φυσαλίδες είναι κάθετες στο γαλαξιακό επίπεδο, ενώ οι πίδακες εμφανίζουν μια μικρή κλίση 15 μοιρών. Αυτό, επισημαίνουν οι ερευνητές, αφήνει ανοιχτό το ενδεχόμενο ο άξονας περιστροφής της μαύρης τρύπας να έχει μια αντίστοιχη κλίση σε σχέση με το επίπεδο του γαλαξία.

Πηγή: ΔΟΛ
 http://www.sciencecodex.com/ghostly_gammaray_beams_blast_from_milky_ways_center-92308
 http://www.nasa.gov/mission_pages/GLAST/news/new-structure.html
 http://arxiv.org/abs/1205.5852