Fermiho gama obraz obrovských bublín vznikol v strede Mliečnej dráhy. Následné rádiové a mikrovlnné pozorovania odhalili magnetické polia a hrebeňovité štruktúry v týchto bublinách.
V roku 2010 údaje z Fermiho vesmírneho teleskopu Gamma-Ray odhalili dve obrovské bubliny vyžarujúce gama žiarenie siahajúce 25 000 svetelných rokov v každom smere od stredu Mliečnej dráhy. Keďže táto oblasť galaxie je domovom supermasívnej čiernej diery a aktivity tvorby hviezd, nebolo isté, ktorá z nich vytvorila štruktúry. Nová analýza rádiových a mikrovlnných pozorovaní potvrdila, že tieto bubliny existujú, ale našli ďalšie znaky naznačujúce skôr tvorbu hviezd než aktivitu čiernych dier.
Nové výsledky sa zamerali na polarizáciu rádiovej emisie pochádzajúcej z lalokov. Ako uvádza Ettore Carretti a kolegovia, polarizované svetlo odhalilo relatívne silné magnetické polia. Sú svojho druhu spojeného s rýchlou tvorbou hviezd, o ktorej je známe, že sa vyskytuje v oblasti 700 svetelných rokov okolo galaktického centra. Okrem toho bubliny obsahujú špirálovité hrebene, ktoré naznačujú výkyvy v histórii hviezdy formácie, ktorá môže byť použitá na štúdium vývoja jadra Mliečnej dráhy za posledných 10 miliónov rokov.
Gama lúče a rádiové vlny sú na opačných koncoch energetického spektra, ale často sú produkované rovnakými fyzikálnymi javmi. O svojom zdroji však poskytujú rôzne informácie. Najmä, keď sú elektróny urýchlené magnetickými poľami, vyžarujú synchrotrónové žiarenie, rádiové svetlo s výrazným polarizačným podpisom – informácie, ktoré nie sú prenášané gama žiarením.
Autori tejto štúdie použili údaje z Parkes Radio Telescope v Austrálii a z obežnej Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP). Všetky tieto odhalili laloky na rovnakom mieste a rovnakej veľkosti ako pozorovania Fermiho gama žiarenia. Gama žiarenie, mikrovlnné žiarenie a rádiové vyžarovanie z rovnakej štruktúry odhaľuje prítomnosť plynu elektrónov, ktorý sa pohybuje veľmi rýchlo, urýchľovaný magnetickými poľami. V tomto prípade sú údaje v súlade s pohybom elektrónov rýchlosťou približne 1 000 km/s – dostatočne rýchlo na to, aby unikli z gravitačnej sily galaxie. Keď sa svetlo pozadia zrazilo s energetickými elektrónmi, bolo zosilnené na vyššie energie, čo vysvetľuje emisiu gama žiarenia.
Všetky tri súbory údajov potvrdzujú, že bubliny sú obrovské – každá má asi 1/4 priemeru Mliečnej dráhy – no pochádzajú z malej oblasti v strede galaxie. Pri absencii rádiových a mikrovlnných údajov astronómovia a spisovatelia (vrátane mňa!) špekulovali, že laloky by mohli byť kvazarové výtrysky z centrálnej čiernej diery Mliečnej dráhy. Charakteristické vlastnosti magnetického poľa a hrebeňové štruktúry v bublinách však poukazujú na to, že skutočným vinníkom je tvorba hviezd.
Intenzívna tvorba hviezd pumpuje do svojho okolia množstvo hmoty, väčšinou vo forme elektrónov. Výsledkom sú tiež silné magnetické polia, ktoré prenášajú energiu smerom von. V prípade bublín Mliečnej dráhy odhadované magnetické polia vyžarujú asi 1032 Watts – fenomenálne množstvo energie podľa akéhokoľvek štandardu, ale v súlade s pozorovanou rýchlosťou tvorby hviezd v okruhu 330 svetelných rokov od galaktického centra.
Autori navrhli, že hrebeňové prvky v bublinách sú okamžitým výstupom z hviezdnej formácie. Keď tieto oblasti obiehali okolo galaktického stredu, ich výstup sa špirálovito roztáčal, podobne ako postrekovač trávnika. Postupom času sa celá bublina zväčšila a zanechala rysy, ktoré pozorovalo observatórium Fermi.
Vedci tiež navrhli, že prítok plynu potrebný na tvorbu hviezd môže byť tiež dôvodom, prečo je čierna diera v Mliečnej dráhe relatívne tichá. Namiesto pristátia na čiernej diere a produkcie výtryskov je plyn pohlcovaný novými hviezdami alebo vyfukovaný z galaxie do obrovských bublín. Celkový obraz, ktorý predstavujú, je v súlade s množstvom údajov z celého spektra a sľubuje objasnenie množstva otázok.
Príroda, 2012. DOI: 10,1038/príroda11734 (O DOI).
