Os astrônomos encontraram 11 nuvens de hidrogênio inesperadamente frias escondidas na turbulência superaquecida das bolhas de Fermi, em uma descoberta comparada a encontrar cubos de gelo dentro de um vulcão.
O Fermi Bubbles são dois lóbulos de gás incrivelmente enérgico que se estendem 25.000 anos-luz acima e abaixo do disco da By way of Láctea, abrangendo uma altura whole de 50.000 anos-luz.
Essas estruturas ainda misteriosas foram reveladas em 2010 pelo telescópio espacial Fermi Gamma-Ray, o que lhes deu o nome. Eles se originaram de um explosão de proporções galácticasprovavelmente da Central da By way of Láctea buraco negroe estão se movendo em milhões de milhas por hora.
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Agora, usando as capacidades exclusivas do Telescópio do Banco Verde da Fundação Nacional dos EUA (NSF GBT), os astrônomos executaram a pesquisa de rádio mais profunda de todos os tempos das bolhas de Fermi, duas vezes mais sensível que as pesquisas anteriores, e descobriu 11 nuvens de hidrogênio neutro relativamente frias incorporadas dentro desses arremessadores extremos.
A By way of Láctea abriga muitos ambientes violentos e as bolhas de Fermi estão entre as mais intensas. O plasma aqui atinge uma temperatura em torno de 1 milhão de Kelvin (999.730 graus Celsius), por isso é uma surpresa identificar nuvens de hidrogênio que são pelo menos 100 vezes mais frias, ou cerca de 10.000 Kelvin.
De fato, ver nuvens de hidrogênio tão frias dentro das bolhas de Fermi é semelhante a “encontrar cubos de gelo em um vulcão”. explica Andrew Fox, astrônomo do Instituto de Ciências do Telescópio Espacial e co-autor de estudo.
A descoberta fornece um enigma galáctico existencial: “Não sabíamos que o gás frio pode sobreviver nessas saídas extremas. Isso desafia nossa compreensão de como as galáxias reciclavam e expulsam a matéria”, ” diz Rongmon Bordoloi, astrofísico da Universidade Estadual da Carolina do Norte e pesquisador principal do estudo.
As nuvens de hidrogênio variam em massa e tamanho. Os 8 que foram mais claramente resolvidos têm até 1.470 massas solares e variam entre 13 e 91 anos-luz de comprimento. Eles também são as mais altas nuvens de latitude-hidrogênio já descobertas, cerca de 13.000 anos-luz acima do centro da By way of Láctea.
Dada sua estrutura e ambiente enérgico, os astrônomos estimam que as nuvens de hidrogênio podem ter vários milhões de anos. Isso corresponde a uma estimativa independente da idade dos próprios bolhas de Fermi, desafiando outros modelos de formação que sugerem que as bolhas podem ser até dezenas de milhões de anos em idade.
“Não seria possível que as nuvens estivessem presentes se as bolhas de Fermi tivessem 10 milhões de anos ou mais”. explica Bordoloi.
Sua idade extrapolada sugere que as nuvens de hidrogênio foram transportadas no alto das bolhas de Fermi pelo vento nuclear ou a saída do núcleo da By way of Láctea. Esse vento, que explode em centenas de quilômetros por segundo, é responsável pela massa de ciclismo e energia por uma galáxia, circulando -a do centro galáctico para o halo galáctico.
Jay Lockman, astrônomo do Observatório do Inexperienced Financial institution e co-autor de estudo, esclarece A importância das nuvens para revelar o vento nuclear: “Assim como você não pode ver o movimento do vento na Terra, a menos que haja nuvens para rastreá -lo, não podemos ver o vento quente da By way of Láctea, mas pode detectar a emissão de rádio das nuvens frias que ela carrega”.
Como na Terra, essas nuvens são efêmeras, com uma vida útil projetada de até 8 milhões de anos – um estalo dos dedos nas escalas de tempo galácticas. Na verdade, eles já mudaram muito e podem ter sido parte de uma nuvem maior que foi fragmentada pelo plasma circundante. Por outro lado, as nuvens de hidrogênio podem ter condensado do plasma circundante devido à instabilidade térmica.
No geral, este estudo tem implicações universais. Encontrar nuvens tão legais de hidrogênio dentro do caos das bolhas de Fermi não é apenas relevante para a By way of Láctea. Também ajuda a melhorar os modelos de evolução galáctica, reformulando a compreensão dos astrônomos de como a matéria e a energia são cicladas em todas as galáxias através do cosmos.
Esta pesquisa é publicada em As cartas do diário astrofísicas.
