Veličina i oblik aureole Mliječne staze mogu sadržavati tragove povijesti našeg svemira.
Iza spiralnih krakova naše galaksije nalazi se ogromna aureola vrućeg plina. Mliječna staza nastala je unutar ovog oblaka, koji je poznat kao cirkumgalaktički medij, i može sadržavati tragove razumijevanje dugotrajne misterije: Što se dogodilo sa svom materijom koja je postojala na početku svemir? Sada su znanstvenici utvrdili da aureola Mliječne staze ima oblik diska i kvrgavu teksturu što sugerira da neprestano razmjenjuje plin i energiju s galaksijom dok se zvijezde rađaju i umiru.
“Naša galaksija neprestano stvara zvijezde, a taj plin mora doći odnekud”, kaže Philip Kaaret, profesor fizike i astronomije na Sveučilištu Iowa. Nova otkrića koja su Kaaret i njegovi kolege objavljeno 19. listopada u časopisu Astronomija prirode, pokazuju da gorivo za ove zvijezde dolazi iz cirkumgalaktičkog medija. To znači da plinoviti halo koji okružuje našu galaksiju nije neovisna cjelina, već je u stalnoj interakciji s Mliječnom stazom, kaže Kaaret.
Znanstvenici već dugo sumnjaju da aureole koje okružuju galaksije, uključujući našu Mliječnu stazu, možda skrivaju mnogo materije preostale od rođenja našeg svemira. Istraživači procjenjuju da bi sve zvijezde, planeti i drugi izvori materijala trebali činiti mnogo više obične ili barionske materije nego što zapravo možemo izmjeriti u našem kutu svemira. "[Ako] prebrojite svu materiju u svim različitim oblicima, nećete dobiti sve što biste trebali imati", kaže Kaaret. Astronomi su se mučili identificirati otprilike trećinu mase za koju znamo da je postojala rano u svemiru. Može biti u aureolama oko galaksija ili, kao što je nedavno predložio drugi rad, u filamentima protežući se između galaksija.
Kaaret i njegovi kolege nadali su se da će istražiti ovo pitanje mjerenjem veličine i oblika aureole Mliječnog puta. Ako je naša galaksija smještena unutar goleme sfere plina, ova aureola možda skladišti dovoljno mase da objasni "nedostajuću" materiju Mliječne staze.
Istraživači su koristili satelit nazvan HaloSat koji je lansiran 2018. za mjerenje rendgenskih zraka koje emitira kisik u cirkumgalaktičkom mediju. To im je omogućilo da naprave "kartu" aureole, s intenzivnijim emisijama koje pokazuju područja s gušćim plinovima.
"Ako [se nalazimo] unutar ove velike, kvazi-sferične stvari koja je mnogo veća od galaksije, aureola bi trebala izgledati prilično isto u svim smjerovima", kaže Kaaret. "Ako smo u tankom disku, [onda] ako gledate ravno 'gore' kroz disk, vidjeli biste vrlo malo materijala."
Materijal koji su Kaaret i njegovi kolege uspjeli izmjeriti formirao je oblik koji je više sličio obrisu frizbija nego lopte. Ovaj disk ima premalo mase da bi objasnio nedostajuće barione, kaže on. Međutim, moguće je da postoji mnogo više stvari koje vrebaju izvan dosega satelita.
"Pokazali smo da postoji relativno tanak sloj vrućeg plina koji okružuje [glavni] disk galaksije Mliječni put koji je relativno gust", kaže Kaaret. "Ispostavilo se da je to ono što dominira rendgenskim emisijama, pa HaloSatu otežava vidjeti prošireni plin niske gustoće koji bi se mogao nalaziti iza."
"Komponenta nalik na disk presvijetla je da bi nam omogućila isključivanje produženog aureola", dodaje.
Kaaret i njegovi kolege također su otkrili da je disk imao grudast sastav, s nekim dijelovima koji emitiraju rendgenske zrake intenzivnije od drugih. Ove nakupine ukazuju na mjesta gdje se nakupine zvijezda formiraju i zagrijavaju plin, kaže Kaaret. Kad su on i njegov tim usporedili svoj nezgrapasti disk s već postojećim mjerenjima plinovitog vodika — drugo znak formiranja zvijezda—shvatili su da su x-zrake bile svjetlije na mjestima s više vodik.
Na temelju svojih otkrića, tim misli da vrući plin teče u našu galaksiju iz cirkumgalaktičkog medija i formira zvijezde. Kako zvijezde poprimaju oblik i na kraju umiru, one pumpaju plin i energiju natrag u aureolu. "Ovo je stvarno jasan dokaz da proces formiranja galaksije [nove zvijezde] reciklira materiju natrag u plin od kojeg je galaksija izvorno nastala", kaže Kaaret. "Sadašnje generacije formiranja zvijezda zapravo utječu na to kako će se odvijati buduće generacije formiranja zvijezda."
