Riesige Plasmablasen, die aus dem Zentrum der Milchstraße entweichen, könnten Überreste der gesamten Galaxie enthalten – und darüber hinaus.
Ein neuer Blick auf die Gaswolken in den Fermi-Blasen der Galaxie zeigt, dass die Wolken enthalten Galaxy Star Disk Zeug und aus einer anderen mysteriösen Quelle. Die Entdeckung könnte Aufschluss darüber geben, wie Galaxien im Allgemeinen leben und sterben, berichten Astronomen am 18. Juli natürliche Astronomie.
Fermi-Blasen sind riesige Plasmaklumpen, Zehntausende von Lichtjahren hoch, die sich von beiden Seiten der galaktischen Scheibe der Milchstraße erstrecken. Als die Blasen 2010 entdeckt wurden, dachten Astronomen, dass sie möglicherweise von jungen Sternen (SN: 11.09.10). Heutzutage sind viele Astronomen ziemlich davon überzeugt, dass die Blasen von einem riesigen Rülpser gesprengt worden sein könnten, der vor langer Zeit vom supermassereichen Schwarzen Loch der Galaxie ausgesendet wurde.
In den Jahren seit der Entdeckung haben Astronomen auch Wolken aus relativ kühlem Gas entdeckt, die in den Blasen über der Sternenscheibe zu wirbeln scheinen. „Wir nennen sie Hochgeschwindigkeitswolken, weil wir nicht sehr gut darin sind, Dingen Namen zu geben“, sagt die Astrophysikerin Trisha Ashley vom Space Telescope Science Institute in Baltimore.
Wissenschaftler dachten, die Wolken würden aus der hellen Sternenscheibe der Milchstraße gerissen und in die Luft geschleudert, als sich die Fermi-Blasen bildeten. Diese Annahme wurde verwendet, um Dinge wie das Alter der Blasen zu berechnen, was einen Hinweis auf ihre Herkunft geben könnte.
„Es ergab Sinn, es war eine logische Annahme“, sagt Ashley. „Aber niemand hatte jemals den Ursprung dieser Wolken getestet.“
Jetzt haben Ashley und ihre Kollegen einen ersten Versuch unternommen, herauszufinden, woher Wolken kommen – und eine überraschende Antwort gefunden.
Unter Verwendung neuer und archivierter Daten von mehreren Teleskopen maßen sie und ihr Team den Metallgehalt – die Häufigkeit aller Elemente, die schwerer als Helium sind – in 12 Hochgeschwindigkeitswolken, die in Fermi-Blasen verschanzt waren. Als nächstes verglichen die Forscher die Chemie der Wolken mit der von Sternen in der Scheibe der Milchstraße. Wenn die Wolken wirklich von der Scheibe kamen, müssten sie metallischen Inhalt haben wie die Sonne und andere Sterne von der Scheibe, sagt Ashley. Ansonsten sollte ihr Metallgehalt niedriger sein.
Das Team fand eine breite Palette von Metallen in Wolken, die von weniger als einem Fünftel der Metalle in der Sonne bis zu mehr als denen in der Sonne reichten. Das bedeutet, dass „diese Wolken sowohl von der Scheibe der Milchstraße als auch vom Halo der Milchstraße stammen müssen“, sagt sie und bezieht sich auf die chaotische Wolke aus Gas und Staub, die die Galaxie umgibt und Treibstoff für neue Sterne liefert (SN: 12.07.18). „Wir haben keine andere Erklärung gefunden.“
Wie diese Wolken überhaupt in den Halo eingedrungen sind, ist noch immer eine offene Frage, sagt Jessica Werk, Astronomin an der University of Washington in Seattle, die nicht an der Studie beteiligt war.
„Es gibt mehrere Möglichkeiten, diese Wolken zu produzieren, mehrere Ursprünge und mehrere Schicksale“, sagt sie. Die Wolken könnten sich zu ihrem eigenen Halo verdichtet haben, oder sie könnten aus kleineren Galaxien gerissen worden sein, die von der Milchstraße ausgeschlachtet wurden, oder eine beliebige Anzahl anderer Ursprungsgeschichten (SN: 24.07.02). „Dieser Zyklus ist im Allgemeinen ein sehr chaotischer Prozess.“
Dieses Durcheinander könnte helfen, vorherzusagen, wie sich die Sternentstehung in der Milchstraße in Zukunft verändern könnte. Kalte Gaswolken wie diese sind der Treibstoff für zukünftige Sternentstehung. Wenn diese Wolken im gasförmigen Halo der Milchstraße geboren wurden, aber von den Fermi-Blasen getragen werden, anstatt in die Scheibe zu fallen und Sterne zu bilden, könnten sie möglicherweise die Sternentstehungsfabriken der Milchstraße verlangsamen.
Aber wenn die Gaswolken am Ende neue Sterne bilden, könnte dies bedeuten, dass die Milchstraße neue Sterne aus verschiedenen kosmischen Quellen bildet.
„Was die Leute am Ende des Tages interessiert, ist, wie die Milchstraße ihre Sternentstehung über lange Zeit aufrechterhält?“ sagte Werk. „Es sagt dir, dass es nicht nur eine Sache ist.“
Das Studium dieser Blasen und Wolken kann Astronomen auch helfen, andere Galaxien zu verstehen.
„Wir können diese Dinge in anderen Galaxien sehen“, sagt Ashley. „Aber dafür haben wir einen Platz in der ersten Reihe.“