Таинственные гамма-лучи могут исходить не из пузырей Ферми

Вблизи Млечного Пути только что был обнаружен гамма-обманщик.

Энергетическое излучение, ранее связанное со структурами, извергающимися из галактического центра Млечного Пути, называемыми пузырями Ферми, на самом деле, кажется, приходит вместо этого. от чего-то более далекого.

Вместо этого считается, что происхождение миллисекундных пульсаров в маленькой карликовой галактике, вращающейся вокруг нашей собственной.

Открытие имеет значение для нашего понимания пузырей Ферми, но это также может оказать влияние на более широкие области исследований, такие как поиск галактической темной материи.

Пузыри Ферми были обнаружены в 2010 году и в буквальном смысле стали огромным сюрпризом. Это гигантские пузыри высокоэнергетического газа, исходящие из галактического центра, которые простираются выше и ниже галактической плоскости на общее расстояние в 50 000 световых лет, расширяясь со скоростью миллионы миль в час.

То, что создало их — сверхмассивная черная дыра Млечного Пути, являющаяся главным кандидатом, — сделало это миллионы лет назад, и эти пузыри постоянно выдуваются вверх и наружу. поскольку. Они более ярки в высокоэнергетическом гамма-излучении, чем остальная часть диска Млечного Пути.

Не все излучение пузырей Ферми распределяется равномерно. В частности, в южной доле есть то, что описывается как «кокон» только что ускоренных космических лучей, который при его открытии в 2011 году интерпретировался как часть среды сверхпузыря.

Теперь группа астрономов, во главе с астрофизиком Роландом Крокером из Австралийского национального университета в Австралии, заметил кое-что интересное.

Расположение кокона напрямую совпадает с расположением другого объекта – ядра карликовой сфероидальной галактики Стрельца, спутника Млечного Пути, который находится в процессе разрыва и включения в состав более крупной галактики.

Это само по себе было бы довольно большим ко-чернильным столкновением с очень низкой вероятностью около 1 процента. Но становится еще интереснее. Кокон и галактика Стрельца также имеют сходную форму и ориентацию.

Конечно, расстояние в космосе очень трудно измерить. Если вы точно не знаете, сколько света излучает что-то, трудно понять, как далеко оно находится.

Если вы видите что-то, испускающее гамма-излучение в более крупной структуре гамма-излучения, вероятно, естественно предположить, что два относятся к. Но две вещи с похожей формой и ориентацией, выстроившиеся прямо в поле нашего зрения, были бы, ну, действительно странными.

Не исключено, но может быть более вероятное объяснение — например, связь между этими двумя объекты.

Поэтому исследователи решили вернуться к кокону и посмотреть, может ли карликовая галактика быть альтернативным объяснением наблюдаемого в нем гамма-излучения.

Они смоделировали излучение над ряд объяснений, включая кокон внутри пузыря и галактику Стрельца, и обнаружил, что галактика Стрельца, по довольно большому значению, была наиболее вероятным источником гамма-излучения в коконе Ферми.

Следующее Вопрос, естественно, заключался в том, что могло его производить. В Млечном Пути гамма-лучи преимущественно генерируются столкновениями космических лучей с газом в межзвездной среде.

Это невозможно для галактики Стрельца. Меньшая галактика-спутник гравитационно падает в Млечный Путь уже некоторое время; как таковой его газ был аккуратно удален, вероятно, около 2–3 миллиардов лет назад.

И никакие массивные недолговечные звезды не умирали в эффектных сверхновых; они рождаются из газа, и, ну. Их нет.

Команда обнаружила, что наиболее вероятным объяснением являются миллисекундные пульсары. Это нейтронные звезды (коллапсированные, сверхплотные ядра мертвых массивных звезд) с чрезвычайно высокой скоростью вращения в миллисекундном масштабе; вращаясь, они испускают струи излучения со своих полюсов, в том числе гамма-излучения.

Это совместимо с самыми последними эпизодами звездообразования в галактике Стрельца и имеет то же пространственное распределение, что и остальные. звездного населения.

Хотя гамма-излучение кажется ярким по сравнению с другими галактиками, такими как Андромеда, это было бы возможно, если бы возраст пульсаров составлял 7–8 миллиардов лет, а содержание металлов было низким, что соответствует исследователи говорят, что остальная часть населения Стрельца.

Это открытие предполагает, что карликовые сфероидальные галактики, такие как Стрелец, могут производить больше гамма-излучения, чем ожидалось.

Если это так, они могут запутать поиски темных материи, одним из которых, как предполагается, является избыток гамма-излучения, испускаемого частицами темной материи и античастицами, взаимно аннигилирующими друг друга.

Исследователи говорят, что эта возможность должна побудить более внимательно изучить эти маленькие, слабые галактики, чтобы увидеть, нужно ли нам d, чтобы пересмотреть наше понимание карликовых сфероидальных галактик и старых популяций звезд, которые они содержат.

Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.