Vor 6 Millionen Jahren, als unsere ersten menschlichen Vorfahren hier auf der Erde ihr Ding machten, war das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße ein wilder Ort. Unser Schwarzes Loch im Winterschlaf mittleren Alters frisst heutzutage nur noch träge mit kleinen Mengen Wasserstoffgas. Aber als die ersten Homininen die Erde betraten, verschlang Schütze A Materie und stieß Gas mit einer Geschwindigkeit von 1.000 km / s aus. (2 Millionen Meilen pro Stunde)
Der Beweis für diese hyperaktive Phase im Leben des Schützen, als es sich um einen aktiven galaktischen Kern (AGN) handelte, kam, als Astronomen nach etwas anderem suchten: der fehlenden Masse der Milchstraße.
Es gibt ein lustiges Problem in unserem Verständnis unserer galaktischen Umgebung. Nun, es ist nicht so lustig. Es ist wirklich ernst, wenn Sie es ernst meinen, das Universum zu verstehen. Das Problem ist, dass wir berechnen können, wie viel Materie wir in unserer Galaxie sehen können sollten, aber wenn wir danach suchen, ist sie nicht da. Dies ist nicht nur ein Problem in der Milchstraße, sondern auch in anderen Galaxien. Das gesamte Universum in der Tat.
Unsere Messungen zeigen, dass die Milchstraße eine Masse hat, die etwa 1-2 Billionen Mal größer ist als die der Sonne. Dunkle Materie, dieser mysteriöse und unsichtbare Hobgoblin, der die Albträume der Kosmologen verfolgt, macht etwa fünf Sechstel dieser Masse aus. Normale, normale Materie macht das letzte Sechstel der Masse der Galaxie aus, etwa 150 bis 300 Milliarden Sonnenmassen. Wir können jedoch nur etwa 65 Milliarden Sonnenmassen dieser normalen Materie finden, die aus den bekannten Protonen, Neutronen und Elektronen bestehen. Der Rest fehlt in Aktion.
Astrophysiker am Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics haben nach dieser Masse gesucht und ihre Ergebnisse in einem neuen Artikel festgehalten.
„Wir haben ein kosmisches Versteckspiel gespielt. Und wir haben uns gefragt, wo sich die fehlende Masse verstecken könnte. “ sagt der Hauptautor Fabrizio Nicastro, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter am Harvard-Smithsonian-Zentrum für Astrophysik (CfA) und Astrophysiker am italienischen Nationalen Institut für Astrophysik (INAF).
„Wir haben archivierte Röntgenbeobachtungen des XMM-Newton-Raumfahrzeugs analysiert und festgestellt, dass die fehlende Masse in Form eines Millionen-Grad-Gasnebels vorliegt, der unsere Galaxie durchdringt. Dieser Nebel absorbiert Röntgenstrahlen von weiter entfernten Hintergrundquellen “, fuhr Nicastro fort.
Nicastro und die anderen Wissenschaftler hinter der Arbeit analysierten, wie die Röntgenstrahlen absorbiert wurden, und konnten die Menge und Verteilung der normalen Materie in diesem Nebel berechnen. Das Team stützte sich stark auf Computermodelle und auf die XMM-Newton-Daten. Ihre Ergebnisse stimmten jedoch nicht mit einer gleichmäßigen Verteilung des gasförmigen Nebels überein. Stattdessen gibt es eine leere „Blase“, in der dies kein Gas ist. Und diese Blase erstreckt sich vom Zentrum der Galaxie zwei Drittel des Weges zur Erde.
Was kann die Blase erklären? Warum sollte sich der gasförmige Nebel nicht gleichmäßiger in der Galaxie ausbreiten?
Das Entfernen von Gas aus einem so großen Gebiet würde eine enorme Menge an Energie erfordern, und die Autoren weisen darauf hin, dass ein aktives Schwarzes Loch dies tun würde. Sie vermuten, dass Schütze A zu dieser Zeit sehr aktiv war und sich sowohl von in sich selbst fallendem Gas ernährte als auch heiße Gasströme mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1000 km / s abpumpte.
Das bringt uns zum heutigen Tag, 6 Millionen Jahre später, als die durch diese Aktivität verursachte Schockwelle 20.000 Lichtjahre zurückgelegt hat und die Blase um das Zentrum der Galaxie erzeugt.
Ein weiteres Beweisstück bestätigt dies alles. In der Nähe des galaktischen Zentrums befindet sich eine Population von 6 Millionen Jahre alten Sternen, die aus demselben Material gebildet wurden, das einst zum Schwarzen Loch floss.
„Die verschiedenen Beweislinien passen alle sehr gut zusammen“, sagt Martin Elvis (CfA), Co-Autor von Smithsonian. "Diese aktive Phase dauerte 4 bis 8 Millionen Jahre, was für einen Quasar angemessen ist."
Auch die Zahlen stimmen überein. Das in den Modellen und Beobachtungen des Teams enthaltene Gas summiert sich auf 130 Milliarden Sonnenmassen. Diese Zahl fasst alles ziemlich gut zusammen, da angenommen wird, dass die fehlende Materie in der Galaxie zwischen 85 und 235 Milliarden Sonnenmassen liegt.
Dies ist faszinierend, obwohl es sicherlich nicht das letzte Wort über die fehlende Masse der Milchstraße ist. Zwei zukünftige Missionen, das Athena-Röntgenobservatorium der Europäischen Weltraumorganisation, dessen Start für 2028 geplant ist, und der von der NASA vorgeschlagene Röntgenvermesser könnten weitere Antworten liefern.
Wer weiß? Vielleicht erfahren wir nicht nur mehr über die fehlende Materie in der Milchstraße und anderen Galaxien, sondern auch mehr über die Aktivitäten im Zentrum der Galaxie und darüber, welche Ebben und Fluten sie durchlaufen hat und wie dies die galaktische Evolution beeinflusst hat .
