Droga Mleczna: elektryzujący widok

Hałas i chaos panują w sercu Drogi Mlecznej, naszej macierzystej galaktyki, a przynajmniej tak się wydaje w zadziwiający obraz uchwycony niedawno przez astronomów w Afryce Południowej.

Zdjęcie wykonane przez radioteleskop MeerKAT, układ 64 anten rozłożonych na pięciu milach pustyni w północnej Afryce Południowej, ujawnia burzę aktywności w centralnym regionie Drogi Mlecznej, z nitkami emisji radiowej splecionymi i załamanymi w przestrzeni wśród bąbelków energii. W samym centrum Strzelec A*, dobrze zbadana supermasywna czarna dziuraemituje własne, żywiołowe brzęczenie.

Jesteśmy przyzwyczajeni, że galaktyki, z daleka, widzimy jako miękkie, świecące jaja światła lub jako majestatyczne, wysadzane klejnotami wiry. Rzadko dostrzegamy kłębiące się pod chmurami — wszystkie formy szaleństwa, do jakich może dojść około stu milionów gwiazd.

Obraz został uchwycony i przeanalizowany przez zespół astronomów kierowany przez Iana Heywooda z Uniwersytetu Oksfordzkiego i Południowoafrykańskiego Obserwatorium Astronomicznego. Opublikowali swoje wyniki w zeszłym tygodniu w Czasopiśmie Astrofizycznym.

MeerKAT jest prekursorem Square Kilometer Array, ogromnego zestawu anten planowanych do budowy w RPA i Australii w nadchodzącej dekadzie. Po ukończeniu będzie to najpotężniejszy radioteleskop na Ziemi w dającej się przewidzieć przyszłości.

Dla teleskopów światła widzialnego duże fragmenty nieba Drogi Mlecznej stają się czarne przez ingerujące chmury kosmicznego pyłu. Ale fale radiowe przechodzą przez nie, umożliwiając MeerKAT zbliżenie się do siebie.

„Najlepsze teleskopy poszerzają nasze horyzonty w nieoczekiwany sposób” – powiedział Fernando Camilo, główny naukowiec w South African Radio Astronomy Observatory i jeden z wielu współautorów nowego artykułu.

Do wytworzenia obrazu potrzeba było dwudziestu oddzielnych elementów, generujących 70 terabajtów danych i wymagających trzyletniego przetwarzania. Rezultatem jest panorama o szerokości 1000 lat świetlnych i wysokości 600 lat świetlnych centralnych obszarów Drogi Mlecznej. (Cała galaktyka ma średnicę 100 000 lat świetlnych, a jej środek znajduje się 25 000 lat świetlnych od Ziemi.)

Dysk Drogi Mlecznej, w którym znajduje się większość gwiazd i egzoplanet, pojawia się na obrazie jako poszarpana pozioma smuga. Gęsta plama energii w środku smugi oznacza miejsce, w którym czai się czarna dziura cztery miliony razy masywniejsza od naszego Słońca. Otaczający obszar jest wypełniony tajemniczymi świecącymi włóknami o długości nawet 100 lat świetlnych.

Astronomowie przypuszczają, że takie włókna, po raz pierwszy rozpoznane 35 lat temu, są utworzone przez namagnesowane rurki gazu i cząstek o wysokiej energii. Ale naukowcy wciąż nie rozumieją, jak to się stało. W nowym artykule, jak twierdzą autorzy badania, zebrano wystarczającą liczbę nowych przykładów takich cech, aby po raz pierwszy zbadać ich właściwości i odmiany jako grupa.

Emanujące pionowo nad i pod dysk galaktyczny są dopasowane pary gigantycznych bąbelków radiowych, prawdopodobnie pozostałości po serii wybuchów supernowych, które miały miejsce kilka milionów lat temu. W tle obraz radiowy jest nakrapiany jasnymi kropkami supermasywnych czarnych dziur w odległych galaktykach.

„Spędziłem dużo czasu przyglądając się temu obrazowi w trakcie pracy nad nim i nigdy się nim nie męczę” – dr. powiedział Heywood.

Dr. Camilo przyznał, że wnętrzności galaktyki przypominają burzę elektryczną. „Aktywność elektryczna jest oczywiście bardzo ważna dla naszych żywych zwierzęcych serc” – dodał. „Przypuszczam, że można powiedzieć, że bez aktywności elektrycznej centrum/serce galaktyki, jeśli nie martwe, wyglądałoby bardzo, bardzo inaczej”.