Ciencias

Misteriosas burbujas emisoras de rayos gamma alrededor del centro de la Vía Láctea explicadas

Los vientos rápidos que fluyen desde el centro galáctico crean un choque hacia adelante y un choque hacia atrás. Este último forma el contorno de las burbujas de Fermi. Crédito: Universidad Metropolitana de Tokio

Un científico de la Universidad Metropolitana de Tokio ha demostrado que grandes burbujas emisoras de rayos gamma alrededor del centro de la Vía Láctea fueron producidas por vientos que soplan rápidamente hacia el exterior y un «choque inverso» asociado. Las simulaciones numéricas reprodujeron con éxito el perfil de temperatura observado por un telescopio de rayos X. Tales flujos se han observado en otras galaxias; este descubrimiento sugiere que vientos similares pueden haber estado soplando en nuestra propia galaxia hasta hace relativamente poco tiempo.


El universo está lleno de objetos celestes masivos que aún no se han explicado. Entre ellas se encuentran las «burbujas de Fermi», llamadas así porque fueron descubiertas por el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi en 2010. Estas burbujas son enormes regiones emisoras de rayos gamma que se extienden a ambos lados del centro de la Vía Láctea. más de 50.000 aproximadamente años luz, que sobresalen del plano de la galaxia como globos, como se muestra en la figura de arriba. A pesar de su escala alucinante, el mecanismo por el cual se forman aún no se ha descifrado.

Ahora, el profesor Yutaka Fujita de la Universidad Metropolitana de Tokio ha presentado evidencia teórica que demuestra cómo se pueden haber formado estos objetos. Desde su descubrimiento, se han propuesto muchas hipótesis sobre la formación de las burbujas de Fermi, incluida la actividad explosiva del agujero negro supermasivo central, los vientos del agujero negro y la actividad constante de formación estelar. Distinguir estos escenarios es una tarea desafiante, pero la disponibilidad de observaciones de rayos X de última generación del satélite Suzaku ofrece la oportunidad de comparar las mediciones con lo que los astrónomos esperan de varios escenarios.

Las simulaciones del profesor Fujita consideraron que los vientos rápidos que salían del agujero negro inyectaban la energía necesaria en el gas que rodea el centro de la galaxia. Al compararlo con los perfiles medidos, encontraron que había una buena posibilidad de que las burbujas de Fermi fueran producidas por vientos rápidos, que soplaban a 1.000 km por segundo durante 10 millones de años. Estos no son vientos como los experimentaríamos en la Tierra, sino corrientes de partículas altamente cargadas que viajan a gran velocidad y se propagan por el espacio.

Estos vientos viajan hacia el exterior e interactúan con el halo de gas circundante, lo que provoca un choque inverso que crea un pico de temperatura característico. Las burbujas de Fermi corresponden al volumen dentro de este frente de choque inverso. Es importante destacar que las simulaciones también mostraron que una explosión instantánea en el centro no podía reproducir los perfiles medidos por el telescopio, dando peso a un escenario basado en vientos constantes generados por el agujero negro central.

El autor observa que los vientos predichos por la simulación son similares a los flujos observados en otras galaxias. La correspondencia sugiere que los mismos tipos de flujos de salida masivos vistos en otras partes del universo estuvieron presentes en nuestra propia galaxia hasta hace relativamente poco tiempo.

Mas informaciones:
Yutaka Fujita, Evidencia de fuertes vientos y el choque inverso asociado como origen de las burbujas de Fermi, Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society (2022). DOI: 10.1093/mnras/stac3312

Proporcionado por la Universidad Metropolitana de Tokio

Cita: Misteriosas manchas que emiten rayos gamma alrededor del centro de la Vía Láctea explicadas (3 de enero de 2023) consultado el 3 de enero de 2023 en https://phys.org/news/2023-01-mysterious-gamma-ray-emiting-center-milky. html

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