На протяжении четырех десятилетий астрономы пытались выяснить природу огромной петли, которая, казалось, поднимается из центра Млечного Пути. Теперь ученые установили, что эта структура расположена значительно ближе к Земле и на самом деле не связана с ядром нашей галактики.
Структуру, известную как Galactic center lobe "лепесток галактического центра" (GCL), объясняли по-разному – от последствий взрыва сверхновой до следов древнего извержения в ядре Млечного Пути. Теперь ученые наконец пришли к выводу, сообщает Science Alert.
Согласно исследованию, возглавленному астрофизиком из Гейдельбергского университета в Германии Кэтрин Крекель, это замкнутая петля, которая находится гораздо ближе к Земле – примерно в 6520 световых лет от нее. Таким образом, структура значительно меньше, чем считалось ранее, когда предполагалось, что она находится на расстоянии около 26 тысяч световых лет в центре Млечного Пути. Это не огромный след активности сверхмассивной чёрной дыры, произошедшей миллионы лет назад, а пузырь вещества, который могла сформировать и ионизировать активность звезд.
Крекель и ее коллеги даже предложили переименовать объект в "крайне запутанную петлю".
Открытие оказалось неожиданным, ведь GCL является одной из самых заметных деталей на радиоизображениях галактического центра. Она действительно напоминает гигантский лепесток, вырывающийся из хаотичного ядра Млечного Пути и возвышающийся над ним на тысячи световых лет.
Однако все это время астрономы видели лишь часть объекта. По словам исследователей, разгадка этой тайны стала "40-летней борьбой за выделение истинных структур ядра из объектов переднего плана в галактическом диске".
Сложность заключалась сразу в нескольких факторах. Прежде всего, измерить расстояния до космических объектов чрезвычайно трудно. Кроме того, наблюдения проводились в направлении центра галактики – ее наиболее плотно заполненной области, где вдоль одной линии зрения накладываются звёзды, облака молекулярного газа, пыль и другие объекты.
Нижняя половина петли также расположена на фоне галактической плоскости. На радиоизображениях эта часть сливается с окружающим излучением. Из-за этого структура казалась раскрытым лепестком, выходящим из центра галактики, а не замкнутым пузырем, расположенным перед ним.
Крекель и ее коллеги решили исследовать объект другим способом. Они использовали данные обзора SDSS-V Local Volume Mapper, который создает подробные карты светящегося газа в Млечном Пути.
Для этого ученые измеряют излучение различных видов газа в оптическом и инфракрасном диапазонах. Особенно полезным оказалось излучение ионизированной серы. Оно имеет более длинную красную волну, которая способна лучше проникать сквозь пыль, чем более короткие волны.
Благодаря этому излучение ионизированной серы из нижней части петли смогло пройти сквозь пыль. Ученые наконец-то увидели, что GCL представляет собой гораздо более крупную и сложную структуру, чем показывали предыдущие радионаблюдения.
По мнению ученых, структура могла образоваться в результате активности массивных звёзд. В областях звездообразования нередко возникают группы очень крупных звезд, которые живут недолго и заканчивают своё существование взрывами сверхновых.
Такие взрывы способны образовывать полости в запыленных областях, где погибли звезды.
На границах этих полостей возникают ударные волны, которые могут инициировать новую волну звездообразования. Новое поколение звезд ионизирует окружающий газ, заставляя его светиться.
С Земли край такого пузыря кажется самым ярким. Именно поэтому он воспринимается как петля, а не как трехмерный объём в космосе.
Диаметр GCL составляет примерно 115 световых лет. Она меньше известной Петли Барнарда в созвездии Ориона, но их размеры достаточно близки. По мнению исследователей, обе структуры могли образоваться в результате схожих процессов.