Аналіз рентгенівського випромінювання розкриває нові деталі навколо галактичного середовища Чумацького Шляху. Дослідження прийнято до публікації в журналі Astronomy & Astrophysics, препринт доступний на сайті arXiv.
Дослідники вивчили розріджену плазму тепло-гарячого середовища, що оточує Чумацький Шлях. Аналіз даних рентгенівського телескопа eROSITA показують, що розподіл дуже гарячого іонізованого газу нагадує зірковий диск, ймовірно, укладений у значно більше сферичне гало.
Карта рентгенівського випромінювання Західної Галактичної півкулі з лінією іонізованого кисню, побудована eROSITA, (зверху) та результати моделювання розподілу плазми в навкологалактичному середовищі (знизу). Зображення: J. Sanders, Max-Planck-Institut fur extraterrestrische Physik/eROSITA
Астрономи з Інституту позаземної фізики Товариства Макса Планка проаналізували дані карти м’якого рентгенівського випромінювання Західної Галактичної півкулі, яку eROSITA встиг збудувати до відключення у лютому 2022 року. Вчені шукали спектральні лінії випромінювання іонізованого кисню (O VIII), що відповідають гарячій розрідженій плазмі в міжгалактичному середовищі.
Вчені виявили, що геометрію газу можна описати двома компонентами: дуже великим сферичним гало і ближчим компонентом, що нагадує зірковий диск. Гаряче гало приблизно вчетверо перевищує оптичний розмір Чумацького Шляху, а внутрішній компонент досягає розмірів товстого диска Галактики. Через величезний обсяг гаряче гало становить більшу частину маси, але близький дископодібний компонент виробляє більшу частину фотонів, що спостерігаються eROSITA, будучи приблизно в десять разів яскравішим за гало.
Реконструкція розподілу гарячого газу навколо Чумацького Шляху. Зліва — вид зверху на площину зоряного диска Галактики, праворуч — вид збоку. Зображення: Max-Planck-Institut fur extraterrestrische Physik
Важливим результатом дослідження є відстань, на якій спостерігається більша частина випромінювання, декілька кілопарсеків від Сонця. Ця відносна близькість підтверджує гіпотезу, що газ розігрівається енергією, що викидається в навкологалактичне середовище вибухами наднових диска Чумацького Шляху. Це також підтверджує теорію про еволюцію галактик, згідно з якими газ у самому зірковому диску переробляється.
Реконструкція розподілу гарячого газу навколо Чумацького Шляху. Відео: Max-Planck-Institut fur extraterrestrische Physik
Зірки формуються з газу під час нескінченного процесу, що живиться як вихідною космічною матерією, і переробленим газом попередніх поколінь зірок. Але в Чумацькому Шляху дуже багато зірок і недостатньо видимого газу, щоб довго підтримувати поточний рівень зіркоутворення. Тому астрономи вважають, що в Галактиці існує великий «резервуар» газу, який, можливо, в десять разів перевищує діаметр зіркового диска, який підживлює процеси народження нових зірок.