Hubble and the Giant Bubbles of Gas

Det är ett gammalt galaktiskt mysterium med en modern förklaring: två miljoner år sedan hände något i mitten av vår Vintergalax. Något energiskt. Något som skickade två enorma gasbubblor som sjönk ut i rymden. Idag sträcker de sig över mer än 30 000 ljusår rymd, som sträcker sig över och under mjölkvägets plan. Ingen var runt för att se det då - åtminstone inga människor på jorden. Våra tidigaste primatförfäder lärde sig bara att gå upprätt, och astronomi var inte troligt på deras lista över aktiviteter.

Så denna stora explosion gick obemärkt. Ändå var det en titanisk händelse, att driva gaser och annat material utåt på två miljoner miles per timme, påverkade inte vårt plan då och det kommer sannolikt inte att påverka oss i framtiden. Men det visar oss vad som händer när en enorm explosion inträffar cirka 25 000 ljusår bort från vår planet.

Hubble Sleuths orsaken till explosionen

Astronomer används Hubble rymdteleskop att titta genom en lob av bubblorna mot en mycket avlägsen kvasar. Det är en galax som är mycket ljus i både synliga och andra ljusvåglängder. Kvasaren passerade genom gasbubblorna, som gjorde det möjligt för Hubble att kika in i bubblan för att lära sig mer om det - som att titta på ett avlägset ljus som strålar genom en dimma bank. 

Den enorma strukturen som illustrerats i denna bild upptäcktes för fem år sedan som en gammastrålning på himlen i riktning mot det galaktiska centrumet. De ballongliknande funktionerna har sedan dess observerats i röntgenstrålar och radiovågor. De Hubble rymdteleskop presenterade ett bra sätt att mäta hastigheten och sammansättningen av mysteriumloberna. Med data från HST kommer astronomer att arbeta med att beräkna massan av materialet som blåses ut från vår galax. Det kan också låta dem räkna ut vad som hände för att skicka all den här gasen som började ur galaxen i första hand.

Vad som orsakade denna enorma galaktiska explosion?

De två mest troliga scenarierna som förklarar dessa bipolära lober är 1) en eldstorm av stjärnfödelse vid Vintergatan centrum eller 2) utbrottet av dess supermassiva svarta hål. 

Detta är inte första gången gasformiga vindar och materialströmmar har sett från galaxcentrum, men det är första gången astronomer upptäcker bevis för dem i vår egen galax. 

De gigantiska loberna kallas Fermi Bubbles. De upptäcktes ursprungligen med hjälp av NASA: s Fermi Gamma-ray Space Telescope att spåra gammastrålar.Dessa utsläpp är en kraftfull ledtråd att en våldsam händelse i galaxens kärna aggressivt lanserade energigas ut i rymden. För att ge mer information om utflödena, Hubbles Cosmic Origins Spectrograph (COS) studerade ultraviolett ljus från en avlägsen kvasar som ligger utanför basen i den norra bubblan. Påtryckt på det ljuset när det rör sig genom loben är information om hastigheten, sammansättningen och temperaturen hos den expanderande gasen inuti bubblan, vilket bara COS kan ge.

COS-uppgifterna visar att gasen rusar från det galaktiska centret på cirka 3 miljoner kilometer i timmen (2 miljoner mil i timmen). av gasen vid cirka 17 500 grader Fahrenheit, vilket är mycket svalare än de flesta av 18 miljoner graders gas i utflödet. Denna svalare gas innebär att en viss interstellär gas skulle kunna fastna i utflödet. 

COS-observationer avslöjar också att gasmolnen innehåller elementen kisel, kol och aluminium. Dessa produceras i stjärnor. 

Betyder det att stjärnbildning eller stjärndöd är involverad i den ursprungliga händelsen som bildade bubblorna? Astronomer tror att en möjlig orsak till utflödena är en stjärnskapande vanvidd nära det galaktiska centrumet. Så småningom dör de heta, unga massiva stjärnorna i supernovaexplosioner, som blåser ut gas. Om många av dem exploderade på en gång kan det leda till bildandet av en enorm gasbubbla. 

Ett annat scenario har en stjärna eller en grupp stjärnor som faller ner på Vintergatens supermassiva svarta hål. När det händer spränger gas som överhettas av det svarta hålet djupt ut i rymden och det kan vara det som fyllde bubblorna. 

Dessa bubblor är kortlivade jämfört med åldern på vår galax (som är mer än 10 miljarder år gammal). Det är möjligt att dessa inte är de första bubblorna som tränger ut från kärnan. Det kunde ha hänt tidigare. 

Astronomer kommer att fortsätta att titta på dessa bubblor med hjälp av avlägsna kvasarer som "illuminatorer", så det kanske inte dröjer för länge innan vi hör precis vad det var som orsakade en enorm uppror i hjärtat av Vintergalaxen. De kan också vara intresserade av att studera mindre sådana bubblor som bildas till följd av supernovaexplosioner och heta unga stjärnor. Sådana bubblor fungerar faktiskt för att skydda system inneslutna. Ett exempel är Local Interstellar Cloud, som omsluter solsystemet idag. Om några tiotusentals år kommer solen och planeterna att röra sig utanför den och utsätta vårt system för strålningsnivåer som det inte har upplevt på länge.