„Nemožná“ studená mračna objevená v srdci Mléčné dráhy zpochybňují astronomické teorie

Překvapivý objev v srdci Mléčné dráhy nutí vědce přehodnotit, jak vznikly masivní struktury zvané Fermiho bubliny. Vědci identifikovali husté kapsy studeného plynu skryté uvnitř rozsáhlých, intenzivně horkých mračen známých jako Fermiho bubliny, které se nacházejí uvnitř Mléčné dráhy. Tento objev je v rozporu se stávajícími teoriemi o tom, jak tyto bubliny vznikly, a naznačuje, že jsou mnohem mladší, než se dříve předpokládalo.

„Fermiho bubliny jsou obrovské struktury horkého plynu, které se rozprostírají nad a pod diskem Mléčné dráhy a dosahují od středu galaxie přibližně 25 000 světelných let v každém směru – celkový rozměr tak dosahuje 50 000 světelných let,“ říká Rongmon Bordoloi, docent fyziky na North Carolina State University a odpovídající autor výzkumu. „Fermiho bubliny jsou relativně nedávným objevem – poprvé je identifikovaly dalekohledy, které „vidí“ gama záření, v roce 2010 – existují různé teorie o tom, jak k tomu došlo, ale víme, že se jednalo o extrémně náhlou a prudkou událost v masivním měřítku.“

Pro podrobnější studium bublin Bordoloi a jeho tým použili dalekohled Green Bank Telescope (NSF GBT) americké Národní vědecké nadace. Tento radioteleskop jim umožnil shromažďovat data s vysokým rozlišením jak o složení plynu uvnitř bublin, tak o rychlosti, s jakou se pohybuje. Jejich pozorování byla dvakrát citlivější než u dřívějších průzkumů, což jim umožnilo odhalit mnohem jemnější detaily uvnitř obřích struktur.

Chladné překvapení v horkém prostředí
Většina plynu uvnitř Fermiho bublin má teplotu kolem 1 milionu Kelvinů. Výzkumný tým však také objevil něco překvapivého: hustá oblaka neutrálního vodíku, z nichž každé má hmotnost několik tisíc hmotností Slunce, rozmístěná uvnitř bublin 12 000 světelných let nad středem Mléčné dráhy.

„Tato oblaka neutrálního vodíku jsou ve srovnání se zbytkem Fermiho bubliny studená,“ říká Andrew Fox, astronom ESA-AURA ze Space Telescope Science Institute a spoluautor článku. „Mají kolem 10 000 Kelvinů, takže jsou nejméně stokrát chladnější než jejich okolí. Najít tato oblaka uvnitř Fermiho bubliny je jako najít kostky ledu v sopce.“

Jejich existence je překvapivá, protože horké (přes 1 milion Kelvinů) prostředí by mělo rychle zničit jakýkoliv chladnější plyn. „Počítačové modely interakce chladného plynu s horkým výtryskem v extrémních prostředích, jako jsou Fermiho bubliny, ukazují, že chladné mraky by měly být rychle zničeny, obvykle během několika milionů let, což je časové měřítko, které se shoduje s nezávislými odhady stáří Fermiho bublin,“ říká Bordoloi. „Kdyby Fermiho bubliny byly staré 10 milionů let nebo více, mraky by vůbec nebyly přítomny.“

Rychlost potvrzuje nedávný původ
Tým byl také schopen vypočítat rychlost, s jakou se plyny pohybují, což dále potvrdilo jejich stáří. „Tyto plyny se pohybují rychlostí přibližně 1,6 milionu km za hodinu, což také označuje u Fermiho bublin na nedávný vývoj,“ říká Bordoloi. „V kosmickém časovém měřítku je milion let mrknutí oka.“

„Domníváme se, že tyto studené mraky byly smeteny ze středu Mléčné dráhy a unášeny vzhůru velmi horkým větrem, který vytvořil Fermiho bubliny,“ říká Jay Lockman, astronom z observatoře Green Bank a spoluautor článku. „Stejně jako nemůžete vidět pohyb větru na Zemi, pokud nejsou mraky, které by ho sledovaly, nemůžeme vidět horký vítr z Mléčné dráhy, ale můžeme detekovat rádiové vyzařování ze studených oblaků, které s sebou unáší.“

Tento objev zpochybňuje současné chápání toho, jak mohou studené mraky přežít extrémní energetické prostředí galaktického středu, a klade silná empirická omezení na to, jak výtrysky interagují s okolím. Zjištění poskytují klíčový referenční bod pro simulace galaktické zpětné vazby a evoluce a mění náš pohled na to, jak energie a hmota cirkulují v galaxiích.

Zdroj: https://scitechdaily.com/impossible-cold-clouds-discovered-in-milky-ways-heart-challenge-astronomical-theories/

autor: František Martinek