Gelembung Raksasa di Pusat Bima Sakti Disebabkan oleh Pancaran Energi Kuat Dari Lubang Hitam Supermasif

Pada tahun 2020, teleskop sinar-X eRosita mengambil foto 2 gelembung besar yang memanjang jauh di atas dan terdaftar di bawah pusat galaksi kita.

Sejak saat itu, para astronom memperdebatkan asal usul mereka. Sekarang, sebuah studi penelitian termasuk studi Universitas Michigan merekomendasikan bahwa gelembung-gelembung itu adalah hasil dari semburan aktivitas yang kuat dari kekosongan besar supermasif di pusat Metode Bima Sakti. Studi yang dirilis di Nature Astronomy juga mengungkapkan bahwa jet mulai memancar keluar materi sekitar 2,6 juta tahun sebelumnya, dan berlangsung sekitar 100.000 tahun.

Gambar: pbs.twimg.com

Hasil tim menunjukkan bahwa gelembung Fermi, ditemukan pada tahun 2010, dan juga kabut gelombang mikro-- kabut bit bermuatan di sekitar pusat galaksi-- diciptakan oleh pancaran kekuatan yang sama dari lubang hitam supermasif. Studi penelitian ini dipimpin oleh National Tsing Hua College bekerja sama dengan UM dan juga College of Wisconsin.

"Temuan kami sangat penting dalam perasaan bahwa kami perlu mengenali bagaimana bukaan hitam berinteraksi dengan galaksi di mana mereka berada, karena interaksi ini memungkinkan bukaan hitam ini berkembang dalam gaya yang terkendali daripada tumbuh dengan panik," klaim astronom UM Mateusz Ruszkowski , rekan penulis studi penelitian. "Jika Anda percaya model gelembung Fermi atau eRosita ini didorong oleh lubang hitam supermasif, Anda dapat mulai menjawab pertanyaan ekstensif ini."

Ada dua model bersaing yang memperjelas gelembung ini, yang disebut gelembung Fermi serta eRosita setelah teleskop yang menamainya, kata Ruszkowski. Yang pertama menunjukkan bahwa pelepasan didorong oleh ledakan bintang nuklir, di mana sebuah bintang meledak dalam supernova dan juga mengeluarkan produk. Versi ke-2, yang didukung oleh temuan tim, merekomendasikan bahwa pelepasan ini didorong oleh kekuatan yang dibuang dari lubang hitam supermasif di pusat galaksi kita.

Aliran keluar dari rongga besar ini terjadi ketika material melakukan perjalanan menuju ruang hampa besar, namun tidak pernah melintasi cakrawala kesempatan lubang hitam, atau permukaan matematis di bawahnya yang sama sekali tidak ada yang bisa lolos. Karena fakta bahwa beberapa produk ini dilempar kembali ke luar angkasa, lubang hitam tidak mengembang dengan cepat. Namun kekuatan yang dilontarkan dari lubang hitam memang memindahkan material di dekat lubang hitam, menciptakan gelembung-gelembung besar ini.

Kerangka itu sendiri tingginya 11 kiloparsec. Satu parsec sama dengan 3,26 tahun cahaya, atau sekitar tiga kali jarak tempuh perjalanan cahaya selama kursus pelatihan setahun. Strukturnya, setelah itu, tingginya hampir 36.000 tahun cahaya.

Sebaliknya, galaksi Galaxy berdiameter 30 kiloparsec, dan tata surya kita berada sekitar 8 kiloparsec dari pusat galaksi. Gelembung eRosita ada hubungannya dengan 2 kali ukuran gelembung Fermi serta diperluas oleh gelombang kekuatan, atau gelombang kejut, yang ditekan oleh gelembung Fermi, menurut para peneliti.

Para astronom menginginkan pemantauan gelembung eRosita ini secara khusus karena mereka terjadi di halaman belakang galaksi kita sendiri, berbeda dengan objek di galaksi yang berbeda atau pada jarak kosmologis yang parah. Jarak kita ke arus keluar menunjukkan para astronom dapat mengumpulkan sejumlah besar informasi, klaim Ruszkowski. Data ini dapat memberi tahu para astronom jumlah energi dalam jet dari kehampaan besar, berapa lama kekuatan ini disuntikkan serta produk apa yang membentuk gelembung.

"Kami tidak hanya dapat mengesampingkan versi ledakan bintang, tetapi kami juga dapat mengubah kriteria yang diperlukan untuk menghasilkan gambar yang sama, atau sesuatu yang sangat mirip dengan apa yang ada di langit, dalam versi lubang hitam supermasif itu," kata Ruszkowski. "Kita dapat membatasi hal-hal tertentu dengan lebih baik, seperti seberapa banyak energi yang dipompa, apa yang ada di dalam gelembung-gelembung ini, dan juga seberapa lama daya yang dimasukkan untuk menciptakan gelembung-gelembung ini."

Apa yang ada di dalam mereka? Sinar kosmik, sejenis radiasi berenergi tinggi. Gelembung eRosita membungkus gelembung Fermi, yang bahannya tidak teridentifikasi. Namun desain para peneliti dapat memperkirakan jumlah sinar planet di dalam masing-masing struktur. Tembakan energi dari lubang hitam meledakkan gelembung, dan energi itu sendiri tetap dalam jenis energi kinetik, termal, dan juga sinar kosmik. Dari jenis kekuatan ini, tujuan Fermi mungkin hanya menemukan sinyal sinar gamma dari sinar kosmik.

Karen Yang, penulis utama studi penelitian dan asisten profesor di Universitas Nasional Tsing Hua di Taiwan, mulai bekerja pada variasi awal kode yang digunakan dalam pemodelan dalam makalah ini sebagai ilmuwan postdoctoral di UM bersama Ruszkowski. Untuk mencapai kesimpulan mereka, para peneliti melakukan simulasi numerik pelepasan energi yang memperhitungkan hidrodinamika, gravitasi, serta sinar planet.

" Simulasi kami berbeda karena memikirkan interaksi antara sinar planet dan gas di Bima Sakti. Sinar kosmik, disuntikkan dengan pancaran black lubang, meningkatkan dan mengembangkan gelembung Fermi yang memancar dalam sinar gamma, "klaim Yang.

Lonjakan yang sama mendorong gas menjauh dari pusat Galaksi dan mengembangkan gelombang kejut yang diamati sebagai gelembung eRosita. Pengamatan baru gelembung eRosita telah memungkinkan kita untuk lebih tepat membatasi periode aktivitas kekosongan besar, dan lebih memahami latar belakang galaksi kita sendiri sebelumnya."

Para ilmuwan merancang pedoman konsep ledakan bintang nuklir karena durasi umum ledakan bintang nuklir, dan akibatnya lamanya waktu tepat di mana ledakan bintang akan memasukkan energi yang menciptakan gelembung, adalah sekitar 10 juta tahun, menurut rekan penelitian. penulis Ellen Zweibel, guru astronomi dan juga fisika di College of Wisconsin.

" Di sisi lain, desain bukaan hitam aktif kami dengan tepat meramalkan dimensi yang dicintai dari gelembung sinar-x eRosita serta gelembung sinar gamma Fermi, menawarkan waktu injeksi daya harus dilakukan dengan satu persen dari itu, atau sepersepuluh dari satu juta tahun," klaim Zweibel.

" Menanamkan energi lebih dari 10 juta tahun pasti akan menghasilkan gelembung dengan tampilan yang sangat berbeda. Ini adalah kesempatan untuk membandingkan gelembung sinar-x dan sinar gamma yang memasok hal-hal penting yang sebelumnya hilang."

Para ilmuwan menggunakan informasi dari tujuan eRosita, Teleskop Area Fermi Gamma-ray NASA, Observatorium Planck dan juga Wilkinson Microwave Anisotropy Probe.

Jangan lupa Follow untuk mengikuti update terbaru dari REO News yang berisi info unik dan update, contohnya seperti Gelembung Raksasa di Pusat Bima Sakti Disebabkan oleh Pancaran Energi Kuat Dari Lubang Hitam Supermasif.