Linnunratamme jättimäiset kuplat olivat koko 2010-luvun mysteeri – nyt niille löytyi selitys

Jättimäiset ”gammapallot” ovat avaruuden iskuaaltojen seurauksia.

Fermin kuplat ovat gammasäteitä. Ihmisen silmä ei näe näitä jättimäisiä ”ilmapalloja”. Kummankin läpimitta on noin 25 000 valovuotta. Nasan havainnekuvassa on keskellä kotigalaksimme Linnunrata, sivusta kuvattuna.

14.1. 19:10

Avaruusteleskooppi Fermi lähettiin Maata kiertävälle radalle kesäkuussa 2008. Fermi mittasi kotigalaksimme Linnunradan eri kohteiden lähettämää rajua gammasäteilyä.

Marraskuussa 2010 Nasa eli Yhdysvaltain avaruushallinto kertoi Fermin hurjasta havainnosta.

Yllättäen galaksimme keskiosan yltä ja alta löytyi kaksi jättimäistä kuplaa. Ne lähettivät avaruuteen gammasäteitä.

Ne työntyvät ulos galaksin tasosta kuin kaksi ilmapalloa. Nyt niitä sanotaan teleskoopin nimen mukaan Fermin kupliksi.

Kuplien ulkoreunat ulottuvat Linnunradan keskustasta peräti 25 000 valovuoden päähän avaruuteen.

Reunan etäisyys keskustasta on näin suunnilleen sama kuin oman aurinkokuntamme etäisyys Linnunradan keskustaan.

Linnunradan keskustan mustan aukon lähettyviltä virtaa avaruuteen nopeita tuulia.

Kun ne törmäävät Linnunrataa ympäröivään haloon, ne tuottavat iskuaallon ja sitä seuraavan käänteisen iskun. Se muodostaa Fermin kuplan ääriviivan.

Halo on valtava alue Linnunradan ympärillä. Siinä on kaasua, tähtiä ja näkymätöntä pimeää ainetta.

Kuplien löydön jälkeen vuodesta 2010 tähtitieteilijät ovat etsineet näille valtaville Fermin kuplille selitystä.

Kuplia on selitetty esimerkiksi räjähtävillä ilmiöillä Linnunradan keskustan tuntumassa. Toinen selitys on universumin pimeä aine.

On myös väitetty, että ne ovat seurausta siitä, että suuri joukko lyhyen aikaa eläneitä tähtiä syntyi Linnunradan keskustassa.

Tai että kuplat syntyivät, kun galaksin ytimeen putosi valtava määrä ainetta ja se synnytti suuret, vastakkaisiin suuntiin osoittaneet suihkut.

Näyttää siltä, että ainakin teoreettisesti uskottava selitys on löytynyt. Sen tarjoaa japanilainen tutkija ja professori Yutaka Fujita ryhmineen. Fujita on Tokion Metropolitanin yliopiston tutkija.

Hän osoitti tietokoneen mallinnuksien avulla, että kuplat ovat Linnunradan keskustasta ulos puhaltavien tuulien ja siihen liittyvien käänteisten iskuaaltojen tulosta. Tuloksista kertoo verkkosivu phys.org.

Käänteiset iskuaallot syntyvät, kun tuulet vuorovaikuttavat ympäröivän halon kaasujen kanssa.

Se tuottaa tietynlaisen lämpötilojen muutoksen. Kuplat ovat sisemmän iskuaallon kokoa.

Tämä osoitettiin tietokoneiden mallinnuksissa toistuvasti. Ne tuottivat samanlaisia lämpötilojen profiileja, joita avaruusteleskooppi Fermi havaitsi 2010.

Vertailussa auttoivat myös japanilaisen Suzaku-avaruusteleskoopin röntgenhavainnot. Ne tarjosivat mahdollisuuden verrata mittauksia mallinnuksiin.

Suzaku mittasi avaruuden röntgensäteilyä 2005–2015 Maata kiertävällä radalla.

Tuulten nopeus on noin tuhat kilometriä sekunnissa. Tuulet ovat puhaltaneet ainakin kymmenen miljoonan vuoden ajan.

Vauhtinsa ne saivat siitä kaasusta, joka on Linnunradan keskustan mustan aukon ympärillä.

Havaitut tuulet eivät ole sellaisia tuulia, joita me ihmiset koemme maan päällä, vaan hyvin vahvasti varautuneiden hiukkasten virtauksia.

Kun tuulet kulkevat ulospäin, ne vuorovaikuttavat Linnunrataa ympäröivän halokaasun kanssa. Halo on yhteydessä laajaan galaksienväliseen avaruuteen.

Tällaisia ulosvirtauksia on havaittu myös muissa galakseissa.

Gammasäteilyä syntyy avaruuden gammapurkauksissa. Niitä tuottavat esimerkiksi esimerkiksi luhistuvat raskaat tähdet, mustat aukot ja neutronitähdet.

Maassa havaitaan nykyisin keskimäärin yksi avaruuden gammapurkaus päivässä.

Gammasäteily on kaikkein energisintä sähkömagneettista säteilyä. Ihmissilmä ei voi sitä havaita. Maan päällä gammasäteet ovat vaaraksi ihmiselle.

Mallia esitteli tiedelehti Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Seuraa ja lue artikkeliin liittyviä aiheita

Osion uusimmat

Mainos

Tuoreimmat tähtijutut