Las colosales burbujas de nuestra galaxia

En 2020, el telescopio de rayos X eRosita tomó imágenes de dos enormes burbujas que se extendían muy por encima y por debajo del centro de nuestra galaxia.
Desde entonces, los astrónomos han debatido su origen. El último estudio sugiere que las burbujas son el resultado de un poderoso chorro de actividad del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea. Este estudio también muestra que el chorro comenzó a arrojar material hace unos 2,6 millones de años y duró unos 100.000 años.

Hay dos modelos en competencia que explican estas burbujas, llamadas burbujas de Fermi y eRosita por los telescopios que las nombraron. El primero sugiere que el flujo de salida es impulsado por un estallido estelar nuclear, en el que una estrella explota en una supernova y expulsa material. El segundo modelo, que respaldan los hallazgos del equipo, sugiere que estos flujos de salida son impulsados ​​​​por la energía expulsada de un agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia.

Estos flujos de salida de los agujeros negros ocurren cuando el material viaja hacia el agujero negro, pero nunca cruza el horizonte de eventos del agujero negro o la superficie matemática debajo de la cual nada puede escapar. Debido a que parte de este material se devuelve al espacio, los agujeros negros no crecen sin control.

Pero la energía lanzada desde el agujero negro desplaza material cerca del agujero negro, creando estas grandes burbujas.

Las estructuras en sí tienen 11 kiloparsecs de altura. Un parsec equivale a 3,26 años luz, o aproximadamente tres veces la distancia que recorre la luz en el transcurso de un año. Las estructuras, entonces, tienen casi 36.000 años luz de altura.

A modo de comparación, la galaxia de la Vía Láctea tiene 30 kiloparsecs de diámetro y nuestro sistema solar reside a unos 8 kiloparsecs del centro de la galaxia. Las burbujas de eRosita tienen aproximadamente dos veces el tamaño de las burbujas de Fermi y se expanden por la ola de energía, u onda de choque, expulsada por las burbujas de Fermi.

¿Qué hay dentro de ellas?

Rayos cósmicos, una forma de radiación de alta energía. Las burbujas de eRosita encierran las burbujas de Fermi, cuyo contenido se desconoce. Pero los modelos de los investigadores pueden predecir la cantidad de rayos cósmicos dentro de cada una de las estructuras. La inyección de energía del agujero negro infló las burbujas, y la energía en sí misma estaba en forma de energía cinética, térmica y de rayos cósmicos. De estas formas de energía, la misión Fermi solo pudo detectar la señal de rayos gamma de los rayos cósmicos.

El nuevo modelo de los investigadores descarta la teoría del estallido estelar nuclear porque la duración típica de un estallido nuclear y, por lo tanto, el período de tiempo en el que un estallido inyectaría la energía que forma las burbujas es de unos 10 millones de años. Inyectar energía durante 10 millones de años produciría burbujas con una apariencia completamente diferente. Es la oportunidad de comparar las burbujas de rayos X y rayos gamma lo que proporciona la pieza crucial que antes faltaba.