Where did these gigantic space bubbles come from? - Ashkbiz Danehkar

Переводчик: Natalia Savvidi Редактор: Rostislav Golod

In November 2010, NASA announced the discovery of a strange,

В ноябре 2010 года НАСА объявило

об открытии странного, невиданного ранее галактического объекта:

never-before-seen galactic object:

two gigantic gaseous bubbles,

двух гигантских газовых пузырей,

each emanating an impressive 25,000 light years

каждый из которых находится на расстоянии 25 000 световых лет

from the center of our home galaxy, the Milky Way.

от центра нашей Галактики — Млечного Пути.

Inside the structures, named the Fermi Bubbles,

Внутри структур, получивших название «пузырей Ферми»,

streams of high energy particles traveling faster than the surrounding medium,

потоки высокоэнергетичных частиц,

движущихся быстрее окружающих частиц,

collide with dust, gas, and light,

сталкиваются с пылью, газом и светом,

to create gamma rays, the most energetic form of light.

образуя гамма-лучи — самую энергетическую форму света.

Astronomers were perplexed.

Астрономы были озадачены.

While gamma rays are not uncommon in space,

Хотя гамма-лучи не редкость в космосе,

radiation of this magnitude had only been observed in distant galaxies.

такое мощное излучение наблюдалось только в отдалённых галактиках.

And they are typically produced by large-scale powerful events,

Обычно оно возникает в результате крупномасштабных мощных событий,

like explosions of supernova.

таких как взрывы сверхновых.

Yet, compared to our galactic neighbors,

Тем не менее, по сравнению с нашими соседними галактиками,

the center of the Milky Way and the supermassive black hole

центр Млечного Пути и находящаяся в нём сверхмассивная чёрная дыра

that resides within it,

всегда считались относительно спокойными.

was always thought to have been relatively calm.

So, what was the powerful event that created these massive structures?

Так какое же мощное событие породило эти массивные структуры?

And is the center of our galaxy not so sleepy after all?

И центр нашей Галактики, получается, не такой уж и спокойный?

A clue to answering these questions came in December 2020,

Ключ к ответу на эти вопросы появился в декабре 2020 года,

when astronomers announced the discovery

когда астрономы объявили

об открытии новых структур излучающих сфер.

of yet another set of radiating spheres.

Entitled the eROSITA bubbles, these structures are even wider,

Эти структуры, получившие название пузырей eROSITA, ещё шире.

extending nearly half the distance of the entire Milky Way in both directions,

Они простираются почти на половину размера всего Млечного Пути в обоих направлениях

and fully encapsulating the Fermi Bubbles.

и заключают в себе пузыри Ферми целиком.

They emit soft X-rays, which have frequencies lower than gamma rays,

Они излучают мягкие рентгеновские лучи, частота которых ниже, чем у гамма-лучей,

but are still highly energetic forms of light.

но при этом и они представляют собой высокоэнергетические формы света.

Astronomers quickly surmised that the overlapping bubbles

Астрономы быстро предположили, что перекрывающиеся пузыри,

most likely share a single origin.

скорее всего, имеют одно и тоже происхождение.

А событие, в результате которого они образовались,

And the event that formed them must have generated a massive amount of energy—

должно было сгенерировать огромное количество энергии —

approximately 1 million times that which the Sun will produce

примерно в миллион раз больше,

чем Солнце за всё время своего существования.

during its entire lifetime.

Based on the speed of the jets of energetic electrons within the bubbles,

Основываясь на скорости потоков энергетичных электронов в пузырях,

they calculated the event most likely took place

они рассчитали, что событие, скорее всего, произошло

less than 3 million years ago.

менее трёх миллионов лет назад.

This is relatively recent compared to the galaxy’s 13-billion-year lifespan,

Это случилось относительно недавно

по сравнению с 13 миллиардами лет существования нашей Галактики,

and means our early ancestors might have even witnessed the powerful event,

а это значит, что наши первобытные предки могли даже наблюдать это мощное событие

as a gigantic ball of heated mass illuminating the night sky.

в виде гигантского шара нагретой массы, освещающего ночное небо.

But what exactly was the powerful event?

Но что именно стало этим мощным событием?

Two theories quickly emerged about what could have created the bubbles

Вскоре появились две теории, касающиеся причин образования пузырей

and the high energy particle jets within.

и струй, или джетов, высокоэнергетических частиц внутри них.

And both are still debated today.

На сегодняшний день обе эти теории всё ещё обсуждаются.

The first theory is that the bubbles

Первая теория заключается в том,

stem from a recent massive burst of star formation

что пузыри возникли в результате относительно недавней мощной вспышки

звёздообразования в центре нашей Галактики.

toward the center of our galaxy.

Newly forming stars produce a vast outflowing of hot gas,

Вновь формирующиеся звёзды создают огромные потоки горячего газа,

called stellar winds.

называемые звёздными ветрами.

Meanwhile, young massive stars die quickly,

А молодые массивные звёзды быстро умирают,

causing energetic supernova explosions.

вызывая мощные взрывы сверхновых.

Stellar winds combined with these explosions

Звёздные ветры в сочетании с этими взрывами

can lead to the formation of large-scale galactic winds.

могут приводить к образованию крупномасштабных галактических ветров.

These galactic winds can push away the surrounding material,

Эти галактические ветры, в свою очередь, могут отталкивать окружающее вещество,

creating gigantic bubbles.

создавая гигантские пузыри.

The second theory is that the structures are the result of a powerful outburst

Согласно второй теории,

эти структуры возникли в результате мощного взрыва

from the supermassive black hole at the center of our galaxy.

сверхмассивной чёрной дыры в центре нашей Галактики.

Named Sagittarius A*,

Эта чёрная дыра, получившая название Стрелец A*,

this black hole lives up to its title of supermassive,

оправдывает своё звание сверхмассивной,

as it’s approximately 4 million times the mass of the Sun.

поскольку её масса примерно в 4 миллиона раз превышает массу Солнца.

And scientists have documented similar jets of energy

Учёные зафиксировали подобные джеты энергии,

emanating from similar black holes in other distant active galaxies.

исходящие из аналогичных чёрных дыр в других отдалённых активных галактиках.

These jets are found in active galactic nuclei known as quasars,

Эти джеты находятся в активных ядрах галактик, известных как квазары,

and they're created as dust and gases rapidly fall into the feeding black hole.

и образуются в результате быстрого попадания пыли и газов

в поглощающую их чёрную дыру.

This gathers hot ionized gas around the vicinity,

Поблизости происходит накопление горячего ионизированного газа,

which is then ejected from the center at ultra-fast velocities.

который затем выбрасывается из центра со сверхбыстрыми скоростями.

This theory suggests that Sagittarius A*, which is thought to be relatively quiet,

Эта теория предполагает,

что объект Стрелец A*, который считается не очень активным,

may have been active relatively recently.

мог проявлять активность относительно недавно.

And it begs the question: will it wake up again?

Напрашивается вопрос: а не проснётся ли он снова?

Scientists use supercomputers

Учёные используют суперкомпьютеры

to run what is known as hydrodynamic numerical simulations,

для так называемого гидродинамического численного моделирования,

в ходе которого изучаются различные физические условия,

where different physical conditions that may have led to bubble formation

которые могли привести к образованию пузырей.

are explored.

Хотя некоторые результаты и позволяют предположить,

While several results suggest that extreme outbursts from Sagittarius A*

что мощные выбросы из Стрельца А*,

likely contributed to the creation of the bubbles,

вероятно, способствовали образованию пузырей,

it remains to be seen whether past star formations may have also played a role.

ещё предстоит выяснить, сыграли ли свою роль и прошлые звёздообразования.

Other simulations show evidence of other contributing factors,

Другие модели свидетельствуют о наличии и таких факторов,

like the influence of circumgalactic medium winds from outside our galaxy,

как влияние ветров в окологалактической среде,

возникающих за пределами нашей Галактики,

which may explain some of the bubbles’ unique features.

которые, возможно, объясняют некоторые из уникальных особенностей пузырей.

These computational simulations will only get more precise

Это численное моделирование будет становиться более точным

as we continue to launch more sensitive and dynamic telescopes into space.

в ходе развёртывания в космосе

более чувствительных​ телескопов​ с динамически​м диапазон​ом.

But whatever answers we unlock will undoubtedly lead to more surprises

Но, какие бы ответы мы ни получили,

нас, несомненно, ждут новые сюрпризы,

about our mysterious, and perhaps not so calm, galaxy.

касающимся нашей загадочной и, возможно, не такой уж и спокойной Галактики.