Внутри пузырей Ферми — симметричных облаков горячей плазмы, простирающихся на 25 тысяч световых лет выше и ниже плоскости Млечного Пути, — обнаружили облака холодного водорода. Это удивительное открытие, поскольку в столь экстремальных условиях облака должны были испариться.
Так называемые пузыри Ферми — северный и южный — ученые обнаружили в 2010 году. Считается, что они возникали в результате всплеска активности сверхмассивной черной дыры в центре Галактики. Каждый пузырь простирается на 25 тысяч световых лет, а вместе они образуют гигантскую двустороннюю структуру, напоминающую песочные часы. Температура внутри пузыря достигает миллиона градусов Цельсия. В таких условиях холодные газовые структуры, по идее, не могут существовать.
Однако авторы нового исследования, опубликованного в журнале The Astrophysical Journal Letters, сообщили об обнаружении 11 облаков нейтрального водорода (HI), скрытых внутри северного пузыря Ферми. Подобные структуры ранее наблюдали ближе к плоскости Галактики, а их существование на высоте около 13 тысяч световых лет над плоскостью Млечного Пути считалось сомнительным (из-за крайне суровых условий).
Группа астрономов под руководством Ронгмона Бордолои (Rongmon Bordoloi) из Университета штата Северная Каролина (США) изучала участок неба вблизи яркого квазара QSQ 1H1613-097 — объекта, в направлении которого ранее с помощью космического телескопа «Хаббл» выявили следы горячего ионизированного газа. Теперь, воспользовавшись 100-метровым радиотелескопом «Грин-Бэнк», ученые обнаружили холодные облака — с температурой примерно 9700 °C и массами до 1470 солнечных.
Эти объекты, судя по всему, представляют собой фрагменты более массивных структур, выброшенных из центра Млечного Пути несколько миллионов лет назад во время всплеска активности сверхмассивной черной дыры. Поскольку большинство облаков были не статичны, исследователи предположили, что их захватил и деформировал галактический ветер — мощный поток вещества, исходящий из центра Галактики.
Считается, что в условиях, где доминирует сверхгорячая плазма, холодный газ должен испариться за несколько сотен тысяч лет. Расчеты, однако, показали, что если облака сразу были большими и плотными, а также защищены магнитными полями или способны к охлаждению, то их «жизнь» может длиться порядка восьми миллионов лет, что сопоставимо с предполагаемым возрастом пузырей Ферми.
Таким образом, нейтральные облака водорода оказались своеобразными «свидетелями» древнего катаклизма в сердце Млечного Пути. Авторы новой научной работы отметили, что их «выживание» внутри северного пузыря Ферми требует пересмотра теорий формирования галактических ветров и взаимодействия холодного и горячего газа в гало.
Открытие также подтверждает активный и переменчивый статус центральной сверхмассивной черной дыры — этот космический «монстр», как оказалось, влияет на структуру и состав всей Галактики.
Автор: Людмила Соколова