ฟองอากาศของเนบิวลาแอนโดรเมดา

2024 ผู้เขียน: Seth Attwood | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 16:17

นักดาราศาสตร์ชาวรัสเซียได้ค้นพบบริเวณรังสีแกมมาขนาดมหึมาในเนบิวลาแอนโดรเมดา คล้ายกับ "ฟองอากาศ Fermi" ในกาแลคซีของเรา

ในปี 2010 เมื่อวิเคราะห์ข้อมูลที่รวบรวมโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศแฟร์มี (NASA) นักดาราศาสตร์ที่ศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด-สมิธโซเนียน ได้ค้นพบการก่อตัวขนาดยักษ์ที่ปล่อยรังสีแกมมาในดาราจักรของเรา ภายนอกดูเหมือนฟองอากาศขนาดใหญ่สองฟองที่ตั้งอยู่ด้านใดด้านหนึ่งของระนาบของดิสก์ทางช้างเผือก และเรียกว่า "ฟองเฟอร์มี" ขนาดของแต่ละฟองประมาณ 25,000 ปีแสง (จำได้ว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของทางช้างเผือกอยู่ที่ประมาณ 100,000 ปีแสง) และอายุประมาณ 2.5 ถึง 4 ล้านปี ผนังของฟองอากาศเปล่งออกมาในช่วงเอ็กซ์เรย์

ต้นกำเนิดของการก่อตัวเหล่านี้ยังไม่ได้รับการจัดตั้งขึ้นอย่างแจ่มแจ้ง แม้ว่าจะมีการเสนอสมมติฐานหลายประการ นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์เรียกดาวระเบิดหรือความหายนะที่เกี่ยวข้องกับหลุมดำมวลมหาศาลในใจกลางดาราจักร อันตรกิริยาของรังสีคอสมิกกับสสารรอบจานที่มองเห็นได้ของดาราจักร (รัศมีดาราจักร) และสนามแม่เหล็กของมันเป็นกลไกที่เป็นไปได้สำหรับการปรากฏตัวของแฟร์มี ฟองอากาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ฟองสบู่สามารถเกิดขึ้นได้จากการชนกันของพลาสมาพลังงานสูงที่ไหลจากหลุมดำ (ไอพ่น) กับสสารรอบดาราจักร

การมีอยู่ของฟองอากาศ Fermi ในกาแลคซีของเรานำไปสู่การสันนิษฐานตามธรรมชาติเกี่ยวกับการมีอยู่ของโครงสร้างที่คล้ายคลึงกันในกาแลคซีอื่น นอกจากนี้ ยังมีหลักฐานจากการสังเกตในช่วงอื่นๆ เป้าหมายที่ชัดเจนสำหรับการค้นหาคือ Andromeda Nebula (M31) ไม่เพียง แต่เป็นดาราจักรที่ใหญ่ที่สุดในกลุ่มท้องถิ่นและเป็นดาราจักรขนาดใหญ่ที่อยู่ใกล้โลกที่สุดเท่านั้น แต่ยังมีรูปร่างก้นหอยเหมือนกันกับทางช้างเผือกอีกด้วย

Maxim Pshirkov และ Konstantin Postnov จากสถาบันดาราศาสตร์แห่งรัฐ Sternberg Moscow State University ร่วมกับ Valery Vasiliev ซึ่งเป็นตัวแทนของสถาบันดาราศาสตร์ของสังคม Max Planck โดยใช้ข้อมูลเชิงสังเกตจากกล้องโทรทรรศน์ Fermi ตลอดเจ็ดปีของการมีอยู่ของมัน (เปิดตัวในปี 2008) พวกเขาค้นหาบริเวณรังสีแกมมารอบๆ เนบิวลาแอนโดรเมดาและได้ข้อสรุปว่ามีโครงสร้างคล้ายกับ "ฟองอากาศ Fermi " ในกาแล็กซี่ของเรา ขนาดของมันยังสว่างประมาณ 21-25,000 ดวง และความสว่างก็สูงขึ้นไปอีก ซึ่งอธิบายได้ง่าย ๆ จากการปรากฏตัวของหลุมดำขนาดใหญ่กว่าในใจกลางแอนโดรเมดา เมื่อวิเคราะห์ลักษณะเฉพาะของโครงสร้างและการปล่อยฟองอากาศ นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์สรุปได้ว่าต้นกำเนิดของพวกมันไม่สอดคล้องกับการทำลายล้างของสสารมืดและปฏิสัมพันธ์ของรังสีคอสมิกกับสสาร เป็นไปได้มากว่ากิจกรรมของหลุมดำมวลมหาศาลใจกลางหรือการระเบิดของการก่อตัวของดาวคือ "โทษ" สำหรับการก่อตัวของพวกเขา นักดาราศาสตร์ได้ตีพิมพ์ผลงานของพวกเขาในวารสาร Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ของอ็อกซ์ฟอร์ด

ควรสังเกตว่าการค้นหารังสีแกมมาจากการก่อตัวดังกล่าวเป็นงานที่ยากมาก เนื่องจากถูกปกปิดโดยรังสีแกมมาพื้นหลังที่มาจากทุกทิศทุกทาง ซึ่งเกิดขึ้นจากการทำงานร่วมกันของอนุภาครังสีคอสมิกกับก๊าซระหว่างดาว จากการประมาณการที่มีอยู่ การปล่อยก๊าซจากรัศมีของดาราจักรของเรานั้นอยู่ที่ประมาณ 10% ของรังสีนอกดาราจักรเท่านั้น ดังนั้น การค้นหาฟองอากาศในดาราจักรอื่นจึงต้องมีการพัฒนาอัลกอริธึมทางคณิตศาสตร์อย่างระมัดระวังเพื่อขจัดสัญญาณรบกวนจากพื้นหลัง

นอกจากนี้ นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ได้แนะนำว่าฟอง Fermi มีอยู่ในกาแลคซีกังหันทั้งหมด แต่การสังเกตการณ์ในอนาคตจะทำให้ปัญหานี้ชัดเจนขึ้นในที่สุด