Trzy miliony lat temu w centrum galaktyki odległej o około 50 milionów lat świetlnych od Ziemi nastąpiła eksplozja o mocy kilkuset tysięcy supernowych. Chandra X-ray Observatory odsłoniło pozostałość po ogromnej eksplozji, która zaszła w galaktyce eliptycznej znanej jako NGC 4636. Erupcja mogła być ostatnim etapem w cyklu, który został uruchomiony przez gaz spadający na masywną czarną dziurę, znajdującą się w centrum galaktyki.

Zdjęcia galaktyki NGC 4636 wykonane przez Chandrę pokazują spektakularne symetryczne ramiona lub łuki gorącego gazu rozciągającego się niemal na odległość 25 tys. lat świetlnych w wielką chmurę niezwykle gorącego gazu okrywającego galaktykę tak, że krańce ramion sięgają halo galaktycznego. Posiadając temperaturę 10 milionów stopni Celsjusza, ramiona są około 30 procent gorętsze od otaczającego je gazu.

„Temperatura podnosi się razem z symetrią i skalą ramion, sugerując, że obserwujemy efekt niebywałego wybuchu, który nastąpił w centrum galaktyki” – powiedziała Christine Jones z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics w Cambridge, wiodący autor pracy poświęconej tym obserwacjom, planowanym do opublikowania w Astrophysical Journal Letters. „Energia tych eksplozji jest porównywalna z wybuchem kilku setek tysięcy supernowych„.

Ramiona okazały się być głównymi krawędziami galaktycznych rozmiarow fali uderzeniowej, która porusza się na zewnątrz z prędkością blisko 700 kilometrów na sekundę. Z obecną prędkością zajęło jej około 3 milionów lat, by osiągnąć „dzisiejszy” rozmiar. Wgłębienia odkryte w gorącej chmurze gazu na zachodzie, wschodzie i w centrum galaktyki wspomagają rozszerzanie się fali uderzeniowej.

NASA/Spaceflight

Zdjęcie przedstawia galaktykę NGC 4636 z usuniętym tłem. Fotografia została wykonana przez Chandra X-ray Observatory.

Autorzy sugerują, że eksplozja może być częścią majestycznego kosmicznego sprzężenia zwrotnego, procesu, który utrzymuje galaktykę w stanie pomieszania. Przez okres kilku milionów lat gorący gaz wypełniający obecnie galaktykę ochłodzi się i opadnie prosto do wnętrza, na masywną czarną dziurę. Zasilenie czarnej dziury opadającym gazem doprowadzi do eksplozji, skutkiem czego cały cykl rozpocznie się od nowa.

Będący sprzężeniem zwrotnym cykl może wyjaśnić intrygującą cechę galaktyki – braku silnych źródeł radiowych, często obserwowanych przy okazji podobnych galaktycznych wybuchów.

„Być może obserwujemy bardzo wczesne stadium cyklu, zanim jeszcze uaktywnia się źródło radiowe” – powiedział William Forman z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. „Albo też mamy do czynienia z zupełnie nowym typem wybuchu, pozbawionym tego rodzaju towarzystwa„.

Spaceflight Now

Zdjęcie przedstawia galaktykę eliptyczną NGC 4636 w świetle widzialnym.

Pozostałymi członkami zespołu badawczego są Aleksiej Wichlinin, Maksym Markiewicz, Laurence David i Aryeh Warmflash, wszyscy z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics oraz Paul Nulsen z University of Wollongong w Australii. Chandra obserwowała galaktykę eliptyczną NGC 4636 w konstelacji Panny, odległą około 50 milionów lat świetlnych od Ziemi, przy pomocy Advanced CCD Imaging Spectrometer (ACIS) pomiędzy 4 i 5 grudnia 1999 roku przez 11000 sekund, a także pomiędzy 26 a 27 stycznia 2000 roku przez 53000 sekund jako część programu kierowanego przez Richarda Mushotzky z NASA’s Goddard Space Flight Center służącego poznaniu emisji promieniowania X z galaktyk eliptycznych.