“Widmowe” pozostałości starożytnej erupcji, która rozdarła gromadę galaktyk, zostały ostatnio odkryte przez Chandra X-ray Observatory. Odkrycie implikuje, że gromada galaktyk jest miejscem o olbrzymich energicznych i powracających eksplozjach. Może to pomóc w wyjaśnieniu, dlaczego gromady galaktyczne zachowują się jak gigantyczne kosmiczne magnesy.

Zdjęcie wykonane przez Chandra odsłania obszerne rejony w gromadzie galaktycznej Abell 2597 niemal nie zawierające źródeł emisji promieni X i radiowych. Nazywamy je jamami widmowymi” – powiedzial Brian McNamara z Ohio University w Athens podczas konferencji prasowej w czasie spotkania American Astronomical Society w Waszyngtonie. – “Wydają się one być pozostałościami dawnej eksplozji, gdzie emisja radiowa wygasła przez miliony lat.

Jamy widmowe są prawdopodobnie efektem niezwykle silnych eksplozji, które nastąpiły wskutek opadania materiału wprost na czarną dziurę miliony razy masywniejszą od Słońca. Wirowanie materii wokół czarnej dziury znajdującej się w galaktyce położonej niedaleko centrum gromady, spowodowało wytworzenie się silnego pola magnetycznego, które wyrzuciło materiał z sąsiedztwa czarnej dziury z dużą prędkością.

Ta wybuchowa aktywność gromady Abell 2597 wytworzyła dżety wysokoenergetycznych cząsteczek, które z kolei spowodowały powstanie prawie pustych obszarów w gorącym gazie. Ponieważ obszary te są lżejsze od otaczającego materiału, zostaną one prawdopodobnie wypchnięte na krawędź gromady, tak jak pęcherzyki powietrza przemieszczają się w wodzie w kierunku jej powierzchni.

Naukowcy znaleźli również dowody na to, że eksplozja nie była jednorazowym wydarzeniem. “Wykryliśmy małe, jasne radioźródło niedaleko centrum gromady, co oznacza, że niedawno nastąpiła nowa eksplozja” – powiedział Michael Wise z Massachusetts Institute of Technology w Cambridge, członek zespołu. – “Zatem erupcyjny cykl jest kontynuowany.

Jednakże jamy widmowe nie są w rzeczywistości tak puste, zawierają mieszankę niezwykle gorącego gazu, wysokoenergetycznych cząsteczek i pól magnetycznych – w przeciwnym wypadku jamy zapadłyby się pod wpływem ciśnienia otaczającego je gorącego gazu.

Jamy widmowe mogą być naczyniami transportującymi pola magnetyczne powstałe w dysku otaczającym gigantyczną czarną dziurę do skupisk gazu rozprzestrzeniających się na obszarze niemal miliard razy większym” – powiedział McNamara. Jeśli w ciągu życia gromady powstają tuziny takich jam, mogą one wyjaśniać istnienie niezwykle silnych pól magnetycznych w gorącym gazie przenikającym gromadę.

Gromady galaktyczne są największymi znanymi ograniczonymi przez grawitację strukturami we Wszechświecie. Setki galaktyk zanurzone są w zbiorniku gazu o temperaturze wielu milionów stopni, który emituje głównie promienie X. Na przestrzeni miliardów lat część gazu powinna się ochłodzić i przemieścić się do centrum gromady, gdzie może spowodować wybuch w sąsiedztwie masywnej czarnej dziury.

Chandra obserwowała gromadę Abell 2597 28 lipca 2000 roku przez ponad 11 godzin przy pomocy Advanced CCD Imaging Spectrometer, wykonanego przez Pennsylvania State University, University Park, i MIT dla NASA. W badaniach brali ponadto udział astronomowie ze Space Telescope Science Institute w Baltimore i z University of Virginia w Charlottesville. W skład zespołu wchodzili: Paul Nulsen z University of Wollagong w Australii; Larry David z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics; Chris Carilli z National Radio Astronomy Observatory i Craig Sarazin z University of Virginia.

Autor

Łukasz Wiśniewski