Het is een oud galactisch mysterie met een moderne verklaring: twee miljoen jaar geleden gebeurde er iets in het centrum van ons Melkwegstelsel. Iets energieks. Iets dat twee enorme gasbellen de ruimte in stuurde. Tegenwoordig strekken ze zich uit over meer dan 30.000 lichtjaar ruimte, die zich uitstrekt boven en onder het vlak van de Melkweg. Toen was er niemand om het te zien - tenminste geen mensen op aarde. Onze vroegste voorouders van primaten leerden alleen maar rechtop lopen en astronomie stond niet waarschijnlijk op hun lijst met activiteiten.
Deze grote explosie bleef dus onopgemerkt. Maar het was een gigantische gebeurtenis, waarbij gassen en ander materiaal met een snelheid van twee miljoen mijl per uur naar buiten werden gedreven, had toen geen invloed op ons vliegtuig en het zal ons in de toekomst waarschijnlijk niet beïnvloeden. Het laat ons echter wel zien wat er gebeurt als er een enorme explosie plaatsvindt op zo'n 25.000 lichtjaar afstand van onze planeet.
Hubble Sleuths de oorzaak van de explosie
Astronomen gebruikt Hubble-ruimtetelescoop om door een kwab van de bellen te kijken naar een quasar op grote afstand. Dat is een sterrenstelsel dat erg helder is in zowel zichtbare als andere golflengten van licht. De quasars gingen door de gasbellen, waardoor Hubble in de luchtbel kon kijken om er meer over te weten te komen - alsof hij naar een licht in de verte keek dat door een mistbank scheen.
De enorme structuur die op deze afbeelding wordt geïllustreerd, werd vijf jaar geleden ontdekt als een gammastraalgloed aan de hemel in de richting van het galactische centrum. De ballonachtige kenmerken zijn sindsdien waargenomen in röntgenstralen en radiogolven. De Hubble-ruimtetelescoop presenteerde een goede manier om de snelheid en samenstelling van de mysterieuze lobben te meten. Met de gegevens van HST gaan astronomen werken aan het berekenen van de massa van het materiaal dat uit ons sterrenstelsel wordt geblazen. Dat zou hen ook kunnen laten uitzoeken wat er precies gebeurde om al dit gas in de eerste plaats uit de melkweg te sturen.
Wat veroorzaakte deze enorme galactische explosie?
De twee meest waarschijnlijke scenario's die deze bipolaire lobben verklaren, zijn 1) een vuurstorm van stergeboorte in het centrum van de Melkweg of 2) de uitbarsting van de superzwaar zwart gat.
Dit is niet de eerste keer dat er gaswinden en materiaalstromen uit de lucht komen centra van sterrenstelsels, maar het is voor het eerst dat astronomen daar zelf bewijs voor hebben ontdekt heelal.
De gigantische lobben worden Fermi Bubbles genoemd. Ze werden aanvankelijk gezien met NASA's Fermi Gamma-ray ruimtetelescoop om gammastraling te volgen. Deze emissies zijn een krachtige aanwijzing dat een gewelddadige gebeurtenis in de kern van de melkweg agressief geactiveerd gas de ruimte in lanceerde. Om meer informatie te geven over de uitstromen, Hubble's Cosmic Origins Spectrograph (COS) bestudeerde het ultraviolette licht van een verre quasar die achter de basis van de noordelijke bel ligt. Op dat licht gedrukt terwijl het door de lob beweegt, is informatie over de snelheid, samenstelling en temperatuur van het expanderende gas in de bel, dat alleen COS kan bieden.
Uit de COS-gegevens blijkt dat het gas met een snelheid van ongeveer 3 miljoen kilometer per uur (2 miljoen mijl per uur) vanuit het galactische centrum stroomt. van het gas op ongeveer 17.500 graden Fahrenheit, wat veel koeler is dan het meeste van het 18 miljoen graden gas in de uitstroom. Dit koelere gas betekent dat er wat interstellair gas in de uitstroom kan blijven hangen.
COS-waarnemingen laten ook zien dat de gaswolken de elementen silicium, koolstof en aluminium bevatten. Deze worden geproduceerd in sterren.
Betekent dit dat stervorming of ster dood is betrokken bij de oorspronkelijke gebeurtenis die de bubbels vormde? Astronomen denken dat een mogelijke oorzaak van de uitstroom een stervormende waanzin nabij het galactische centrum is. Uiteindelijk sterven die hete, jonge massieve sterren bij supernova-explosies, die gas uitblazen. Als er veel tegelijk explodeerden, zou dit de vorming van een enorme gasbel kunnen stimuleren.
Een ander scenario heeft een ster of een groep sterren die op het superzware zwarte gat van de Melkweg valt. Wanneer dat gebeurt, blaast het door het zwarte gat oververhitte gas diep de ruimte in en dat zou de bubbels kunnen vullen.
Die bellen zijn van korte duur vergeleken met de leeftijd van ons sterrenstelsel (dat is meer dan 10 miljard jaar oud). Het is mogelijk dat dit niet de eerste bubbels zijn die uit de kern komen. Het had eerder kunnen gebeuren.
Astronomen zullen deze bellen blijven gebruiken met verre quasars als "verlichters", dus het duurt misschien niet lang voordat we horen wat het was dat een enorme commotie veroorzaakte in het hart van de Melkweg. Ze zijn misschien ook geïnteresseerd in het bestuderen van kleinere bellen die ontstaan als gevolg van supernova-explosies en de acties van hete jonge sterren. Dergelijke bubbels werken eigenlijk om systemen die erin zijn ingesloten te beschermen. Een voorbeeld is de lokale interstellaire wolk, die het zonnestelsel vandaag omhult. Over een paar tienduizenden jaren zullen de zon en de planeten daarbuiten bewegen, waardoor ons systeem wordt blootgesteld aan stralingsniveaus die het lange tijd niet heeft ervaren.