Che cosa sono le misteriose “bolle” di raggi gamma nel cuore della galassia

 

Enormi regioni che emettono raggi gamma si estendono su entrambi i lati del centro della nostra galassia per circa 50.000 anni luce, ma da cosa sono create è ancora non compreso del tutto.

 

L’universo è pieno di enormi oggetti celesti che devono ancora essere spiegati. Uno di questi sono le “bolle di Fermi”, così chiamate perché sono state scoperte per la prima volta dal telescopio spaziale a raggi gamma Fermi nel 2010.

Queste bolle sono enormi regioni che emettono raggi gamma che si estendono su entrambi i lati del centro della nostra galassia per circa 50.000 anni luce, sporgendo dal piano della galassia come palloncini come mostrato nella figura. Nonostante le loro dimensioni strabilianti, il meccanismo con cui si formano deve ancora essere decifrato.

Uno scienziato della Tokyo Metropolitan University ha dimostrato che le grandi bolle che emettono raggi gamma attorno al centro della nostra galassia sono state prodotte da venti che soffiano velocemente verso l’esterno e dal conseguente “shock inverso”.

Le simulazioni numeriche hanno riprodotto con successo il profilo di temperatura osservato da un telescopio a raggi X. Tali deflussi sono stati osservati in altre galassie; questa scoperta suggerisce che venti simili potrebbero aver soffiato nella nostra galassia fino a poco tempo fa.

Il professor Yutaka Fujita della Tokyo Metropolitan University ha presentato prove teoriche che dimostrano come tali oggetti potrebbero essersi formati.

Dalla loro scoperta, sono state avanzate molte ipotesi sulla formazione delle bolle di Fermi, tra cui un’attività esplosiva del buco nero supermassiccio centrale, venti dal buco nero e attività di formazione stellare costante.

Distinguere questi scenari è un compito impegnativo, ma la disponibilità di osservazioni a raggi X all’avanguardia dal satellite Suzaku ci dà la possibilità di confrontare le misurazioni con ciò che ci aspettiamo da vari scenari.

Le simulazioni del professor Fujita hanno considerato i venti in rapido deflusso dal buco nero iniettando l’energia necessaria nel gas che circonda il centro della galassia.

Confrontando con i profili misurati, hanno scoperto che c’erano buone probabilità che le bolle di Fermi fossero prodotte dai venti in rapido traboccamento, soffiando a 1000 km al secondo per 10 milioni di anni.

Questi non sono venti come li sperimenteremmo sulla terra, ma flussi di particelle altamente cariche che viaggiano ad alta velocità e si propagano attraverso lo spazio.

Questi venti viaggiano verso l’esterno e interagiscono con il “gas dell’alone” circostante, causando uno “shock inverso” che crea un picco di temperatura caratteristico. Le bolle di Fermi corrispondono al volume all’interno di questo fronte d’urto inverso.

È importante sottolineare che le simulazioni hanno anche mostrato che un’esplosione istantanea al centro non poteva riprodurre i profili misurati dal telescopio.

L’autore osserva che i venti previsti dalla simulazione sono simili ai deflussi osservati in altre galassie. La corrispondenza suggerisce che gli stessi tipi di massicci deflussi visti in altre parti dell’universo erano presenti nella nostra galassia fino a poco tempo fa.

CREDITI: TOKYO METROPOLITAN UNIVERSITY