Astronomii au folosit telescopul Chandra pentru a descoperi dovezi privind existenţa unei enorme aureole de gaz fierbinte care înconjoară galaxia noastră, Calea Lactee. Acest gaz se întinde pe o distanţă de sute de mii de ani-lumină.
Ilustraţia (artistică) de mai sus arată aureola de gaz fierbinte, în albastru, în jurul Căii Lactee şi două galaxii vecine mai mici. Masa aureolei este estimată a fi comparabilă cu masa tuturor stelelor din galaxia Calea Lactee. Dacă dimensiunea şi masa acestei aure de gaz este confirmată, ar putea fi rezolvarea problemei „barionilor lipsă” din Galaxie.
Credit: NASA/CXC/M.Weiss; NASA/CXC/Ohio State/A.Gupta et al.
Astronomii au folosit observatorul cu raze-X Chandra care aparţine NASA pentru a căuta dovezi că galaxia Calea Lactee este înconjurată de o enormă aureolă de gaz fierbinte care se întinde pe sute de mii de ani lumină. Masa estimată a aureolei este comparabilă cu masa tuturor stelelor din galaxie.
Dacă masa şi dimensiunea acestei aureole de gaz este confirmată, ar putea fi explicaţia pentru ceea ce se cunoaşte a fi problema „barionilor lipsă” din galaxie.
Barionii sunt particule, precum protonii şi neutronii, care alcătuiesc mai mult de 99.9 la sută din masa atomilor găsiţi în cosmos. Măsurători pentru aureole de gaz la distanţe foarte mari indică faptul că masa barionică prezentă când Universul avea o vârstă de doar câteva miliarde de ani reprezenta circa a şasea parte din masa şi densitatea materiei existente neobservabile (materie neagră). În epoca prezentă, după 10 miliarde de ani mai târziu, un recensământ al barionilor prezenţi în stele şi gazele din galaxia noastră şi din cele învecinate arată că cel puţin jumătate de barioni lipsesc din numărătoare.
Într-un studiu recent o echipă de cinci astronomi au folosit date de la telescopul Chandra, Observatorul Agenţiei Spaţiale Europene, XMM-Newton şi de la Satelitul Japonez Suzaku pentru a stabili limitele temperaturii, extinderii şi masei aureolei de gaz fierbinte. Telescopul Chandra a observat opt surse puternice de raze-X locate la mare depărtare faţă de galaxie, la distanţe de sute de milioane de ani lumină. Informaţiile au dezvăluit că razele-X provenite de la aceste surse îndepărtate sunt absorbite selectiv de ionii de oxigen în vecinătatea galaxiei. Oamenii de ştiinţă au determinat că temperatura aureolei este între 1 milion şi 2.5 milioane de Kelvin sau de câteva sute de ori mai fierbinte decât suprafaţa Soarelui.
Alte studii au arătat că galaxia Calea Lactee şi alte galaxii sunt înconjurate în gaze cu o temperatură de 100.000 până la 1 milion Kelvin. Cercetările au indicat prezenţa unui gaz mai fierbinte cu o temperatură mai mare de 1 milion Kelvin. Această nouă cercetare oferă dovezi că aureola de gaz fierbinte ce înconjoară Calea Lactee este mult mai masivă decât aureola de gaz obişnuită.
„Ştim că gazul înconjoară galaxia şi ştim cât de fierbinte este” spune Anjali Gupta, prim-autor al lucrării care descrie studiul în revista The Astrophysical Journal. „Marea întrebare este: cât de mare este această aureolă şi cât de masivă?”
Pentru a încerca să răspundă la această întrebare, autori au adăugat la datele furnizate de Chandra cantitatea de absorbţie a razelor-X emise de aureolă produsă de ionii de oxigen, din datele provenite de la XMM-Newton şi Suzaku. Au concluzionat că masa gazului este echivalentă cu a mai mult de 10 miliarde de sori, poate chiar cât cea a 60 de miliarde de sori.
„Munca noastră arată că, pentru valori acceptabile ale parametrilor şi cu presupuneri rezonabile, observaţiile telescopului Chandra implică prezenţa unui uriaş rezervor de gaz fierbinte care înconjoară Calea Lactee” a spus co-autoarea Smita Marhur de la Ohio State University din Columbus. „S-ar putea extinde pe câteva sute de mii de ani lumină împrejurul Căii Lactee sau s-ar putea extinde mai departe în grupul local de galaxii. În orice caz, masa acestuia pare să fie foarte mare.”
Masa estimată depinde de factori precum cantitatea de oxigen relativă cu cea de hidrogen, care este elementul dominant din gaz. Totuşi, estimarea reprezintă un pas important în rezolvarea problemei barionilor lipsă, un mister care a intrigat astronomii de mai mult de un deceniu.
Chiar dacă există incertitudini, efortul depus de Gupta și colegii ei oferă cea mai bună dovadă de până acum că barionii lipsă din galaxie se ascundeau într-o aură de gaz de milioane de Kelvin care înconjoară galaxia. Densitatea estimată a acestei aureole este atât de scăzută încât aureole similare din jurul altor galaxii ar fi scăpat neobservate.
Lucrarea care descrie aceste rezultate a fost publicată în numărul din 1 Septembrie în revista The Astrophysical Journal Letters.
Traducere după chandra-milky-halo-hot-gas.html de Răzvan Gavrilă, cu acordul editorului
