https://frosthead.com

Løsning af mysteriet om Mælkevejens manglende masse

I midten af ​​vores galakse er der et sort hul ved navn Skytten A * (udtales "Skytten A-stjerne"). Vi har en god idé om, hvordan vores galakse, Mælkevejen, er formet som. Det er en to-armet spiral, der når ud fra Skytten A * og roterer konstant. Men da videnskabsmændene observerede gravitationseffekten af ​​Mælkevejen, indså de, at der manglede noget. Med undtagelse af mørkt stof vejer Mælkevejen 150 til 300 milliarder gange solens vægt - men forskere fandt bevis for kun omkring 65 milliarder solmasser.

Det er en masse manglende masse.

Et nyt forskningsdokument fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics og offentliggjort i The Astrophysical Journal giver en forklaring på meget af den manglende masse og bidrager også til en bedre forståelse af den nylige historie med galaksen. Ved at bruge røntgen-teleskoper har forskere fundet en massiv boble af super-varm gas, der ekspanderer fra nabolaget til Skytten A *. Denne gas er så varm (over en million grader), at den var usynlig for almindelige teleskoper.

Martin Elvis, en Smithsonian astrofysiker med Center for Astrophysics og en af ​​papirets forfattere, sagde, at det var et puslespil for at finde ud af, hvordan galaksen kunne skjule så meget masse. ”Det meste af det almindelige stof findes ikke i noget, vi let kunne se, så du er nødt til at tænke på måder at skjule det på, ” siger han. ”En måde at skjule det på er ved at varme det op. Når det bliver varmere, bliver elektroner på ydersiden fjernet. Vi ser kun ting på grund af virkningerne på elektroner, så når de forsvinder, kan vi ikke se det. "

Forskerne brugte teleskoper, der observerer røntgenstråler snarere end almindeligt lys. Ved at studere røntgenbilleder ved hjælp af rumfartøjet XMM-Newton og Chandra begyndte konturerne af en massiv boble af gas at dukke op.

Lige nu er Skytten A * et relativt inaktivt sort hul. Men for seks millioner år siden, ligesom de første homininer optrådte på Jorden, sugede det masser af stof, der var tæt på det. Dette skabte en boble med relativt tom plads. Men Skytten A * pumpede også en gas med lav densitet ud i det rum, der er sammensat af masser af ilt og sandsynligvis også brint og andre elementer.

”Alt, hvad vi virkelig kan måle, er ilt, ” siger Elvis. ”Det har den største chance for at blive set. Vi vil meget gerne gøre mere, men det er meget svært at se de andre elementer derinde. Det er helt klart ikke uberørt gas fra universets begyndelse, fordi det har dette ilt i sig. ”

Gassen afkøles sandsynligvis aldrig. ”Den måde, hvorpå gas afkøles, ville være ved at udstråle energi væk, ” siger Elvis. ”Ved lave tætheder sker der ikke meget. Det tager som om universets alder afkøles, så det er ikke sandsynligt, at det sker. ”

Gasboblen udvides med en hastighed på omkring en million miles i timen og har allerede nået cirka to tredjedele af vejen til Jorden. ”Når det kommer her, vil det være mindre tæt, ” siger Elvis. ”Det vil være her om et par millioner år.”

Gå ikke i panik. Mens gassen er super varm, er partiklerne så diffuse, at de ikke kunne skade nogen mennesker. Hvis du piloterede et rumskib gennem denne boble, "dybest set ville du ikke bemærke det, " siger Elvis. "Det er meget mindre tæt end det normale interstellære medium."

Forskningen ser ud til at bekræfte en tidslinje for Skytten A * 's nylige aktivitet, der blev skitseret i 2010 Douglas Finkbeiner, også med Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

Elvis håber, at et mere kraftfuldt røntgen-teleskop i sidste ende vil give et bedre billede af den fjerne gasboble frem. Chandra røntgenteleskop har et modtagelsesområde kun på størrelse med en serveringsskål til opsamling af røntgenstråler. NASA overvejer i øjeblikket et forslag om at bygge et håndværk kaldet X-ray Surveyor.

”Det ville være et samleområde på et par kvadratmeter, ” siger Elvis. ”Ingen er helt sikker på, at vi kan bygge det, men der foregår forskning. Vi føler os sikre på, at vi kunne bygge noget for omtrent de samme omkostninger som Chandra, men hundreder af gange bedre. "Med den slags teleskop, tilføjer han, " ville vi være i stand til at se meget finere detaljer over et meget større område. . . så vi kunne kortlægge hele denne boble meget hurtigt. ”

Løsning af mysteriet om Mælkevejens manglende masse