Происхождение Северного Полярного Шпура и изменение климата Москвы

Наука и жизньНаука

Вести из институтов

Карта всего неба в радиодиапазоне (частота 408 МГц). Стрелка указывает на Северный Полярный Шпур.

Загадка Северного Полярного Шпура

В 50-х и 60-х годах прошлого века первые обзоры неба в радиодиапазоне обнаружили высоко над плоскостью Галактики загадочную яркую структуру, протяжённостью во многие десятки градусов. По виду напоминающая арку, она получила название Северный Полярный Шпур (North Polar Spur). И уже более шестидесяти лет продолжаются споры о её происхождении. Диапазон гипотез необычайно широк: от относительно близкого остатка вспышки сверхновой (на расстоянии 100 парсек) до следов активности сверхмассивной чёрной дыры в центре Галактики на расстоянии, в сто раз большем (10 000 парсек).

Спектр и поляризация радиоизлучения однозначно указывают, что это синхротронное излучение релятивистских электронов, движущихся в магнитном поле, которое ориентировано вдоль границы Шпура. Похожими свойствами обладает радиоизлучение остатков вспышек сверхновых. В этих объектах взрыв звезды создаёт ударную волну, которая ускоряет электроны до релятивистских энергий и генерирует магнитное поле. Но размеры Шпура на небе превосходят все известные остатки вспышек сверхновых, и если это действительно остаток сверхновой, согласно гипотезе, то он должен располагаться очень близко — настолько, что его угловой размер в сотни раз превышал бы видимый размер Луны.

Если же, согласно другой гипотезе, Шпур — это результат активности сверхмассивной чёрной дыры в центре нашей Галактики, то для обеспечения той же видимой яркости надо, чтобы и объём горячего газа, и необходимое количество энергии увеличились в миллионы раз. Такое расхождение в оценках расстояния напоминает рассказ «Сфинкс» Эдгара По, когда бабочка на оконном стекле воспринималась как гигантское чудовище, ползущее по холму.

В последние годы многие астрофизики поддерживают вторую гипотезу. Большую роль в этом сыграли открытия так называемых пузырей Ферми в гамма- и пузырей еРОЗИТЫ в рентгеновском диапазонах. Эти структуры прилегают к Северному Полярному Шпуру и окружают центральную область Галактики. В радио- и рентгеновских лучах они заметно менее яркие, чем Шпур. И тем не менее связь Шпура именно с активным энерговыделением в центре Галактики пока остаётся гипотезой.

Астрофизики ИКИ РАН Евгений Чуразов, Ильдар Хабибуллин, Рашид Сюняев с коллегами из Института астрономии РАН, Института прикладной физики РАН и Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе РАН предложили новую модель происхождения Северного Полярного Шпура. Исследуя его рентгеновское излучение по данным телескопа СРГ/еРОЗИТА, астрофизики искали ответ на вопрос, почему Шпур настолько ярче других галактических структур на небе? Что ещё есть особенного в Галактике вблизи Шпура? Они обратили внимание, что в диске Галактики в направлении на «основание» Шпура находится несколько областей очень активного звездообразования.

Карта всего неба в рентгеновских лучах, полученная телескопом СРГ/еРОЗИТА. Ярчайшая протяжённая структура на этой карте (указана стрелкой) совпадает с Северным Полярным Шпуром, а её спектр в рентгеновских лучах доказывает, что телескоп «видит» горячую (миллионы градусов) плазму именно там, где в радиолучах излучают релятивистские электроны космических лучей, удерживаемых магнитными полями, вмороженными в горячую плазму.

Многочисленные взрывы сверхновых здесь, то есть в сравнительно компактной области, приводят к появлению пузырей горячей плазмы, которые способны подниматься над диском Галактики за счёт плавучести (силы Архимеда), как, например, поднимается горячий дым из трубы паровоза или завода. В этой модели «дым» происходит от одной из многих областей звездообразования в Галактике, но самой мощной. Он имеет температуру в несколько миллионов градусов и обогащён такими элементами, как кислород, неон, железо, синтезированными во время взрывов сверхновых. При столь высоких температурах атомы этих элементов сильно ионизованы и активно излучают в резонансных рентгеновских линиях многозарядных ионов, что и делает Шпур столь ярким в рентгеновском диапазоне.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Наука и жизнь сто лет назад Наука и жизнь сто лет назад

Лечение коровьим молоком, первый советский дирижабль и Будда в кинематографе

Наука и жизнь
Весна в облигациях Весна в облигациях

Бизнес не намерен снижать программы по капитальным инвестициям

Ведомости
Вопрос/ответ Вопрос/ответ

Можно ли сбрасывать радиоактивные отходы в вулканы и другие интересные вопросы

Вокруг света
Русско-американские отношения в XIX веке. Часть 2 Русско-американские отношения в XIX веке. Часть 2

Какими были отношения США и России накануне войны между Севером и Югом

Наука и техника
Моя история Моя история

Cтрасть к историческим изысканиям не оставляет современных политиков

Дилетант
Мертвые дети, неравенство и травмы Мертвые дети, неравенство и травмы

Настоящий мир вымышленного Питера Пэна

Weekend
Патриотизм «подлинный» и «показной» Патриотизм «подлинный» и «показной»

Некогда мы гордились тем, что считали себя самой читающей страной

Дилетант
Зарплатно-гендерный вопрос Зарплатно-гендерный вопрос

Удовлетворенность размером зарплаты среди мужчин и женщин практически сравнялась

Ведомости
Космический буксир: мирный атом или ненаучная фантастика? Космический буксир: мирный атом или ненаучная фантастика?

Чем интересна перспектива использования ядерного двигателя в космосе?

Наука и техника
Биология на рубеже веков, или Сто лет тому вперед Биология на рубеже веков, или Сто лет тому вперед

Биология в 1900-х годах по темпам своего развития ничуть не отставала от физики

Знание – сила
Физика в поисках ответа на разгадку бытия: от Эйнштейна до Хокинга и Лоуренса Краусса Физика в поисках ответа на разгадку бытия: от Эйнштейна до Хокинга и Лоуренса Краусса

Почему существует Вселенная? Почему существует мир, почему в нем есть мы?

Знание – сила
Перовскитные солнечные элементы как перспективное направление зеленой энергетики Перовскитные солнечные элементы как перспективное направление зеленой энергетики

Как перовскитные солнечные элементы сделают энергетическую систему экологичнее?

Наука и техника
Когда медицинские практики прошлого у нас в крови… Когда медицинские практики прошлого у нас в крови…

На протяжении почти 2000 лет для лечения болезней использовалось кровопускание

Знание – сила
Новый поход ветеранов Троянской войны Новый поход ветеранов Троянской войны

Филистимляне и троянцы против египетских фараонов

Знание – сила
Возвращение гребного колеса Возвращение гребного колеса

Первые упоминания о гребном колесе относятся еще к древнейшим временам...

Наука и техника
Монеты в восточной пыли Монеты в восточной пыли

Важным источником наших знаний об античной истории являются монеты

Знание – сила
Сарацинка, воительница, христианка Сарацинка, воительница, христианка

В эпоху джахилийи у разных племен бедуинов положение женщин различалось

Знание – сила
Культура сбережений: зачем откладывать на завтра то, что можно потратить сегодня? Культура сбережений: зачем откладывать на завтра то, что можно потратить сегодня?

Зачем каждому гражданину нужно выработать у себя привычку делать сбережения?

Наука и техника
Система Юпитера: Ганимед и Каллисто Система Юпитера: Ганимед и Каллисто

Что делает Ганимед и Каллисто очень интересными космическими телами?

Наука и техника
Мария Мацель: «Теперь наконец я могу делать и что-то свое» Мария Мацель: «Теперь наконец я могу делать и что-то свое»

Актриса Мария Мацель — о том, как снимаются фильмы-сны

Ведомости
Угольщикам недогрузили триллионы Угольщикам недогрузили триллионы

Минэнерго оценило потери российской угольной отрасли в 2 трлн руб

Ведомости
В тени новой биологии, или Вверх по лестнице, ведущей вниз В тени новой биологии, или Вверх по лестнице, ведущей вниз

Сравнительная анатомия – старая наука, интеллектуальный опыт которой очень богат

Знание – сила
Гладкая мускулатура самолета – электродвигатели Гладкая мускулатура самолета – электродвигатели

Как выглядят авиационные электродвигатели, где установлены и как управляются?

Наука и техника
Водяные козлы – аристократы саванн Водяные козлы – аристократы саванн

«Водяных козлов я часто встречал в восточноафриканской саванне»

Знание – сила
Вновь о темной материи Вновь о темной материи

Проблема темной материи всерьез привлекает ученых

Знание – сила
Керосиновая история Керосиновая история

Жизнь в послевоенном социализме делится на «время керосина» и «время газа»

Знание – сила
Новости науки Новости науки

Обнаруженная в ранней Вселенной грандиозная галактика и другие новости науки

Знание – сила
Недоросли, скотинины, бригадиры и Стародум Недоросли, скотинины, бригадиры и Стародум

И спустя 200 лет пьесы Дениса Фонвизина остаются интересны и востребованы

Знание – сила
Беззубый театр. Беседа на спорные темы Беззубый театр. Беседа на спорные темы

Продолжение статьи худрука Марка Розовского о современном театре

Знание – сила
Авианосцы ВМС Индии XXI века Авианосцы ВМС Индии XXI века

История постройки авианосца «Викрант»

Наука и техника
Открыть в приложении