W naszej Drodze Mlecznej dochodzi do swoistego "galaktycznego ocieplenia". Okazuje się, że halo gorącego gazu otaczające naszą galaktykę jest znacznie cieplejsze po stronie południowej niż północnej. Najnowsze symulacje komputerowe, opisane na łamach czasopisma "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society" przez naukowców z Uniwersytetu w Groningen, wskazują, że odpowiada za to inna galaktyka, Wielki Obłok Magellana. Jego grawitacja wywołuje efekt przypominający działanie silnika spalinowego, w którym gaz sprężany przez tłok ulega podgrzaniu.

REKLAMA
  • Najnowsze informacje z kraju i ze świata na rmf24.pl.

Droga Mleczna, podobnie jak wiele innych galaktyk, otoczona jest rozległą, niemal niewidoczną sferą rozrzedzonego, gorącego gazu, tak zwanym halo galaktycznym. Według szacunków naukowców, masa tej otoczki sięga aż 100 miliardów mas Słońca, co oznacza, że w halo znajduje się więcej materii niż w samym dysku galaktyki, gdzie skupione są gwiazdy i planety, w tym nasze Słońce. Temperatura halo sięga około 2 milionów kelwinów, czyli jest kilkaset razy wyższa niż temperatura powierzchni Słońca. To właśnie z tego gorącego gazu powstają nowe gwiazdy i planety. Halo pełni więc rolę swoistego „budulca” dla centralnej, znacznie chłodniejszej części galaktyki.

W 2024 roku, dzięki obserwacjom wykonanym przez teleskop rentgenowski eROSITA w ramach rosyjsko-niemieckiej misji kosmicznej Spectr-Roentgen-Gamma SRG naukowcy po raz pierwszy zmierzyli wyraźną różnicę temperatury pomiędzy północną a południową częścią halo Drogi Mlecznej. Okazało się, że południowa część tej otoczki jest nawet o 12 proc. cieplejsza niż północna. To zaskakujące odkrycie wymagało wyjaśnienia, którego podjęli się badacze z Uniwersytetu w Groningen.

Zespół naukowców przeprowadził zaawansowane symulacje komputerowe, w których odwzorowano trzy główne składniki Drogi Mlecznej: obracający się dysk z chłodnym gazem, otaczający go cieplejszy gaz oraz rozległe halo złożone z ciemnej materii. Kluczową rolę w tych badaniach odegrał Wielki Obłok Magellana, karłowata galaktyka satelitarna znajdująca się "pod" Drogą Mleczną, czyli po jej południowej stronie.

Symulacje wykazały, że silne oddziaływanie grawitacyjne Wielkiego Obłoku Magellana przyciąga Drogę Mleczną, powodując ruch dysku galaktyki w kierunku tej galaktyki satelitarnej z prędkością około 40 km/s. W wyniku tego ruchu gaz w południowej części halo zostaje sprężony, co prowadzi do jego podgrzania nawet o 13-20 proc. To właśnie ten efekt, przypominający działanie tłoka w silniku spalinowym, odpowiada za wyższą temperaturę po południowej stronie galaktyki.

Symulacje pokazały również, że różnica temperatur pomiędzy północą a południem halo nasiliła się w ciągu ostatnich 100 milionów lat. Co ciekawe, badacze zauważyli także inne asymetrie wokół Drogi Mlecznej. Na przykład, po północnej stronie naszej galaktyki obserwuje się znacznie więcej tzw. chmur o wysokiej prędkości, obszarów gazu poruszających się z nietypowo dużymi prędkościami, których temperatura jest nawet 100 razy niższa od otoczenia. Naukowcy sugerują, że niższe ciśnienie gazu po północnej stronie może ułatwiać powstawanie i przetrwanie tych chmur.

Autorzy pracy przyznają, że nie spodziewali się tego odkrycia. Symulacje, które posłużyły do wyjaśnienia zjawiska, zostały pierwotnie opracowane już w 2019 roku w celu badania ruchu gazu wokół obu Obłoków Magellana. Wówczas jednak nie znano jeszcze różnicy temperatur w halo Drogi Mlecznej. Dopiero po nowych obserwacjach okazało się, że wcześniejsze modele już zawierały tę asymetrię, co dodatkowo potwierdza wiarygodność uzyskanych wyników. Odkrycie to nie tylko wyjaśnia zagadkę "galaktycznego ocieplenia", ale także otwiera nowe perspektywy w badaniach nad ewolucją Drogi Mlecznej i jej oddziaływaniem z sąsiednimi galaktykami. W przyszłości podobne analizy mogą pomóc w zrozumieniu, jak procesy fizyczne w dużej skali wpływają na kształtowanie się i rozwój galaktyk w całym Wszechświecie.