Астрономы обнаружили огромный барьер в центре Млечного Пути

Согласно новому исследованию, центр Млечного Пути может быть даже более причудливым, чем думали астрономы.

Для этого исследования группа исследователей из Китайской академии наук в Нанкине исследовала карту радиоактивных гамма-лучей - формы света с самой высокой энергией во Вселенной, которая может возникнуть, когда чрезвычайно высокоскоростные частицы, называемые космическими лучами, врезаются в обычная материя - взрыв в центре нашей галактики и вокруг него.

Карта показала, что что-то около центра галактики, похоже, ускоряет частицы до невероятных скоростей - очень близких к скорости света - и создает множество космических лучей и гамма-лучей сразу за пределами галактического центра. Однако, несмотря на то, что центр Галактики выбрасывает в космос постоянный шторм высокоэнергетического излучения, что-то рядом с ядром Млечного Пути препятствует проникновению большой части космических лучей из других частей Вселенной, сообщила группа ученых.

Исследователи описали этот эффект как невидимый “барьер“, который обернут вокруг галактического центра и удерживает там плотность космических лучей значительно ниже, чем базовый уровень, наблюдаемый во всей остальной части нашей галактики. Другими словами: космические лучи могут выходить из центра Галактики, но им трудно попасть внутрь. Как работает этот космический барьер и почему он существует, остается загадкой.

Центр нашей галактики находится примерно в 26 000 световых лет от Земли в созвездии Стрельца. Это плотное и пыльное место окружено сверхмассивной черной дырой, масса которой примерно в 4 миллиона раз больше массы Солнца.

Ученые давно подозревали, что эта черная дыра, названная Стрелец A *, или, возможно, какой-то другой объект в центре галактики, ускоряет протоны и электроны почти до световой скорости, создавая космические лучи, которые распространяются по всей нашей галактике и далее в межгалактическое пространство. Эти лучи распространяются через магнитные поля нашей галактики, создавая океан высокоэнергетических частиц, примерно однородных по плотности на всем протяжении Млечного Пути. Этот устойчивый суп из частиц называется морем космических лучей.

В своем новом исследовании ученые сравнили плотность космических лучей в этом море с плотностью космических лучей в центре Галактики. Космические лучи нельзя увидеть напрямую, но ученые могут найти их на гамма-картах космоса, которые эффективно показывают, где космические лучи сталкиваются с другими типами материи.

Используя данные телескопа Fermi Large Area Telescope, команда подтвердила, что что-то в центре галактики действительно действует как гигантский ускоритель частиц, испуская космические лучи в галактику. Возможные виновники включают в себя Стрельца A *, поскольку черные дыры теоретически могут выбрасывать определенные частицы в космос, даже если они поглощают все остальное вокруг себя, как ранее сообщала Live Science; остатки древних сверхновых звезд; или даже сильные звездные ветры от множества звезд, втиснувшихся в центр Галактики.

Но карта также показала таинственный “барьер“ - четкую точку, где плотность космических лучей значительно падает на краю галактического центра. По словам исследователей, источник этого явления определить сложнее, но он может быть связан с беспорядком магнитных полей вблизи плотного ядра нашей галактики.

Например, плотные облака пыли и газа около центра Галактики могут схлопнуться сами на себя, сжимая там магнитные поля и создавая барьер, защищающий от космических лучей, - предположила команда в своей статье. Или, возможно, звездные ветры, исходящие от мириад звезд в центре Галактики, отталкиваются от моря космических лучей так же, как это делает солнечный ветер.

Требуются дальнейшие исследования, чтобы точно выяснить, что происходит в причудливых глубинах нашей галактики.