https://frosthead.com

פתרון תעלומת המסה החסרה של שביל החלב

במרכז הגלקסיה שלנו יש חור שחור בשם מזל קשת A * (מבוטא "קשת כוכב A"). יש לנו מושג טוב איך הגלקסיה שלנו, שביל החלב, מעוצבת. זוהי ספירלה דו-חמושית המושיטה את קשת A * ומסתחררת ללא הרף. אולם כאשר מדענים הבחינו בהשפעות הכבידה של שביל החלב, הם הבינו שמשהו חסר. לא כולל חומר אפל, שביל החלב שוקל פי 150 עד 300 מיליארד פי משקל השמש - אך החוקרים מצאו עדויות לכ -65 מיליארד המוני שמש בלבד.

זה המון חסר.

עבודת מחקר חדשה של המרכז לאסטרופיסיקה של הרווארד-סמיתסוניאן ופורסמה בכתב העת The Astrophysical, מספקת הסבר לחלק גדול מאותה המסה החסרה, ותורמת להבנה טובה יותר של ההיסטוריה האחרונה של הגלקסיה. באמצעות טלסקופי רנטגן, החוקרים מצאו בועה מסיבית של גז סופר חם המתרחבת משכונת מזל קשת A *. הגז הזה כל כך חם (יותר ממיליון מעלות) שהוא היה בלתי נראה לטלסקופים רגילים.

מרטין אלביס, אסטרופיזיקאי סמית'סוניאני, המרכז לאסטרופיזיקה ואחד מחברי העיתון, אמר שזו הייתה חידה להבין כיצד הגלקסיה יכולה להסתיר את המסה הגדולה ההיא. "רוב החומר הרגיל לא נמצא בשום דבר שיכולנו לראות בקלות, ולכן אתה צריך לחשוב על דרכים להסתיר אותו, " הוא אומר. "אחת הדרכים להסתיר את זה היא לחמם אותו. ככל שמתחמם האלקטרונים מבחוץ מתפשטים. אנו רואים דברים רק בגלל ההשפעות על האלקטרונים, כך שככל שאלו נעלמים אנחנו לא יכולים לראות את זה. "

המדענים השתמשו בטלסקופים שצופים בקרני רנטגן ולא באור רגיל. על ידי לימוד קרני רנטגן באמצעות חללית XMM-ניוטון וצ'נדרה החלו להתגלות קווי המתאר של בועת גז אדירה.

כרגע, קשת A * הוא חור שחור יחסית לא פעיל. אבל לפני שישה מיליון שנה, בדיוק כשההומינינים הראשונים הופיעו על פני כדור הארץ, זה מוצץ כמויות אדירות של חומר שהיה קרוב אליו. זה יצר בועה של שטח ריק יחסית. אך מזל קשת A * הזרים לחלל זה גז בצפיפות נמוכה, המורכב ממון חמצן וכנראה גם מימן ואלמנטים אחרים.

"כל מה שאנחנו באמת יכולים למדוד זה חמצן", אומר אלביס. "יש לזה את הסיכוי הגדול ביותר להיראות. נשמח לעשות יותר אבל קשה מאוד לראות את שאר האלמנטים שם. ברור שזה לא גז בתולית מראשית היקום מכיוון שיש בו את החמצן הזה. "

הגז כנראה לא יתקרר לעולם. "הדרך בה הגז יתקרר תהיה על ידי קרינת אנרגיה משם, " אומר אלביס. "בצפיפות נמוכה זה לא קורה הרבה. זה לוקח כמו שגילו של היקום להתקרר כך שזה לא צפוי לקרות. "

בועת הגז מתרחבת בקצב של כמיליון מיילים לשעה, וכבר הגיעה לשני שליש מהדרך לכדור הארץ. "כשזה יגיע לכאן זה יהיה פחות צפוף", אומר אלביס. "זה יהיה כאן בעוד כמה מיליוני שנים."

אל תיבהל. בעוד הגז סופר חם, החלקיקים מפוזרים כל כך שהם לא יכולים להזיק לבני אדם. אם היית מטוס חללית דרך הבועה הזו, "בעיקרון לא היית שם לב, " אומר אלביס. "זה הרבה פחות צפוף מהמדיום הבין-לאומי הרגיל."

נראה כי המחקר מאשר את ציר הזמן של הפעילות האחרונה של מזל קשת A * שהוצגה בשנת 2010 דאגלס פינקיינר, גם עם המרכז לאסטרופיסיקה של הרווארד-סמיתסוניאן.

אלביס מקווה כי טלסקופ רנטגן חזק יותר יאפשר בסופו של דבר תמונה טובה יותר של בועת הגז הרחוקה. לטלסקופ הרנטגן של צ'נדרה שטח קבלה בגודל של כלי הגשה לאיסוף קרני רנטגן. נאס"א שוקלת בימים אלה הצעה לבנות מלאכה בשם סקר הרנטגן.

"זה יהיה שטח איסוף של כמה מטרים רבועים, " אומר אלביס. "אף אחד לא בטוח לחלוטין שאנחנו יכולים לבנות את זה אבל המחקר מתרחש. אנו מרגישים בטוחים כי נוכל לבנות משהו בעלות של אותה מחיר כמו צ'נדרה, אך מאות פעמים טוב יותר. "עם סוג כזה של טלסקופ, הוא מוסיף, " נוכל לראות פרטים הרבה יותר טובים על שטח גדול בהרבה. . . כך שנוכל למפות את כל הבועה הזו מהר מאוד. "

פתרון תעלומת המסה החסרה של שביל החלב