6 miljoen jaar geleden, toen onze eerste menselijke voorouders hier op aarde hun ding deden, was het zwarte gat in het centrum van de Melkweg een woeste plek. Ons zwarte gat in de winterslaap van middelbare leeftijd knabbelt tegenwoordig lui op kleine hoeveelheden waterstofgas. Maar toen de eerste mensachtigen over de aarde liepen, sloeg Boogschutter A materie op en stootte gas uit met snelheden van 1.000 km / sec. (2 miljoen mph.)
Het bewijs voor deze hyperactieve fase in het leven van Boogschutter, toen het een Active Galactic Nucleus (AGN) was, kwam toen astronomen op zoek waren naar iets anders: de ontbrekende massa van de Melkweg.
Er is een grappig probleem bij het begrijpen van onze galactische omgeving. Nou, zo grappig is het niet. Het is eigenlijk nogal serieus, als je het universum serieus wilt begrijpen. Het probleem is dat we kunnen berekenen hoeveel materie we in ons sterrenstelsel zouden moeten kunnen zien, maar als we ernaar op zoek zijn, is het er niet. Dit is niet alleen een probleem in de Melkweg, het is ook een probleem in andere sterrenstelsels. In feite het hele universum.
Onze metingen laten zien dat de Melkweg een massa heeft van ongeveer 1-2 biljoen keer groter dan de zon. Donkere materie, die mysterieuze en onzichtbare kobold die de nachtmerries van kosmologen achtervolgt, vormt ongeveer vijf zesde van die massa. Normale, normale materie vormt de laatste zesde van de massa van de melkweg, ongeveer 150-300 miljard zonsmassa's. Maar we kunnen slechts ongeveer 65 miljard zonsmassa's van die normale materie vinden, bestaande uit de bekende protonen, neutronen en elektronen. De rest ontbreekt in actie.
Astrofysici van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics zijn op zoek naar die massa en hebben hun resultaten in een nieuwe paper geschreven.
'We speelden een kosmisch spelletje verstoppertje. En we vroegen ons af, waar zou de ontbrekende massa zich kunnen verbergen? zegt hoofdauteur Fabrizio Nicastro, een onderzoeksmedewerker bij het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) en astrofysicus bij het Italian National Institute of Astrophysics (INAF).
“We analyseerden archivistische röntgenobservaties van het XMM-Newton-ruimtevaartuig en ontdekten dat de ontbrekende massa de vorm heeft van een gasvormige mist van miljoenen graden die ons sterrenstelsel doordringt. Die mist absorbeert röntgenstralen van verder weg gelegen achtergrondbronnen, 'vervolgde Nicastro.
Nicastro en de andere wetenschappers achter het artikel analyseerden hoe de röntgenstralen werden geabsorbeerd en konden de hoeveelheid en verdeling van normale materie in die mist berekenen. Het team was sterk afhankelijk van computermodellen en van de XMM-Newton-gegevens. Maar hun resultaten kwamen niet overeen met een uniforme verdeling van de gasnevel. In plaats daarvan is er een lege "bel", waar dit geen gas is. En die bel strekt zich uit vanaf het centrum van de melkweg, tweederde van de weg naar de aarde.
Wat kan de bubbel verklaren? Waarom zou de gasnevel niet uniformer door de melkweg worden verspreid?
Gas verwijderen uit een gebied dat zo groot is, zou een enorme hoeveelheid energie vergen, en de auteurs wijzen erop dat een actief zwart gat het zou doen. Ze vermoeden dat Boogschutter A op dat moment erg actief was, zowel door het voeden van gas dat in zichzelf viel, als door het wegpompen van stromen heet gas met een snelheid tot 1000 km / sec.
Dat brengt ons vandaag, 6 miljoen jaar later, wanneer de schokgolf die door die activiteit wordt veroorzaakt 20.000 lichtjaar heeft gereisd, waardoor de bel rond het centrum van de melkweg is ontstaan.
Een ander bewijs bevestigt dit alles. Nabij het galactische centrum bevindt zich een populatie van 6 miljoen jaar oude sterren, gevormd uit hetzelfde materiaal dat ooit naar het zwarte gat stroomde.
"De verschillende bewijslijnen sluiten allemaal goed op elkaar aan", zegt Smithsonian co-auteur Martin Elvis (CfA). "Deze actieve fase duurde 4 tot 8 miljoen jaar, wat redelijk is voor een quasar."
De cijfers komen ook allemaal overeen. Het gas dat verantwoordelijk is voor de modellen en waarnemingen van het team tellen op tot 130 miljard zonsmassa's. Dat aantal sluit alles mooi af, aangezien wordt aangenomen dat de ontbrekende materie in de melkweg tussen 85 miljard en 235 miljard zonsmassa's ligt.
Dit is intrigerend spul, hoewel het zeker niet het laatste woord is over de ontbrekende massa van de Melkweg. Twee toekomstige missies, het Athena X-ray Observatory van de European Space Agency, gepland voor lancering in 2028, en NASA's voorgestelde X-Ray Surveyor zouden meer antwoorden kunnen geven.
Wie weet? Misschien leren we niet alleen meer over de ontbrekende materie in de Melkweg en andere sterrenstelsels, we leren misschien ook meer over de activiteit in het centrum van de melkweg, en wat voor eb en vloed het heeft doorgemaakt, en hoe dat de galactische evolutie heeft gevormd .
