Objet étrange: Bulles de Fermi

N ° 1: Double bulle, travail et problème

Par Bob Berman  | Publication: vendredi 25 décembre 2015

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FERMI-MENT FILLER.  D'énormes bulles en expansion de rayons gamma ultra-puissants, chacun centré sur le néant, se rencontrent au cœur de notre galaxie, comme le montre cette illustration de la Voie lactée. Découverte en 2010, l'origine de ces bulles reste un mystère complet. 

Centre de vol spatial Goddard de la NASA

En novembre 2010, les astronomes utilisant le télescope spatial à rayons gamma Fermi de la NASA ont annoncé une découverte étonnante. Émanant du centre de notre galaxie de la Voie lactée se trouvent deux bulles faites uniquement de puissants rayons gamma. 

Cela aurait été assez étrange si les bulles, s'étendant à 3,5 millions de km / h, étaient concentriques - une bulle dans une bulle - avec les deux centrées au cœur de la galaxie. Mais non, les deux énormes sphères planent chacune dans un espace apparemment vide au-dessus et en dessous du trou noir dans le noyau de la Voie lactée. Ils sont tangents les uns aux autres, se touchant au centre galactique pour former une forme de sablier trapu. La structure entière ressemble au numéro 8 ou à un symbole infini latéral. 

Les rayons gamma sont les mauvais garçons du spectre électromagnétique - les photons de plus haute énergie dans l'univers. Pour revoir la physique au lycée, l'énergie d'un photon est fonction de la longueur de ses ondes. Les radiations dont les ondes sont distantes d'un mile (ondes radio) sont faibles et bénignes; la lumière visible a des ondes microscopiques rapprochées; Les rayons X, et en particulier les rayons gamma, sont entassés avec le nombre maximal de crêtes d'ondes passant un point donné par seconde. 

De ce fait, les rayons gamma ne réfléchissent pas de manière fiable les objets comme le fait la lumière visible. Au contraire, ils pénètrent dans les trucs. Leurs photons forent à travers le corps humain à la vitesse de la lumière, endommageant les chromosomes en cours de route. 

Heureusement, peu de rayons gamma nous parviennent ici à la surface de la Terre. Bien que le Soleil crée de nombreux rayons gamma dans son four de fusion, ils sont absorbés et retransmis sous forme de lumière plus douce alors qu'ils se tortillent vers le haut jusqu'à la surface solaire. Ce qui finit par s'éloigner du Soleil est un mélange d'environ 50 à 50 de chaleur et de lumière visible et pratiquement pas de rayons X ou de rayons gamma du tout. 

D'autres étoiles ne les émettent pas non plus et, en tout cas, l'atmosphère terrestre les bloque. Les seuls rayons gamma volant près de nous proviennent d'événements violents lointains comme des supernovae. C'est pourquoi un essaim dense de rayons gamma au centre de notre galaxie est si déroutant. C'est le signe indubitable d'une violence extrême. Et pourtant, ces jours-ci, le cœur de la Voie lactée est à peu près aussi énergique qu'un déjeuner torride de juillet à la Nouvelle-Orléans. 

Ces bulles sont tranchantes, bien définies et rien de moins que d'énormes. Le haut et le bas de la «figure 8» s'étendent à 25 000 années-lumière au-dessus du plan galactique et à la même distance en dessous. De notre point de vue latéral à 26 000 années-lumière du centre de la Voie lactée, le sablier s'élève à 45 ° au-dessus et au-dessous du noyau galactique, dans la constellation du Sagittaire. Il occupe la moitié de notre ciel austral.

Les théoriciens doivent expliquer plus que ce qui aurait pu produire ce type d'énergie extrême, ce qui équivaut à 100 000 supernovae explosives. Ils doivent également expliquer la nature décentrée des bulles, car chacune entoure apparemment le néant. 

Jon Morse, directeur de la division astrophysique de la NASA, a résumé la découverte lors d'une conférence de presse: "Cela montre, encore une fois, que l'univers est plein de surprises." Ce sablier gargantuesque - que les chercheurs commencent à appeler les bulles de Fermi, en l'honneur du télescope à rayons gamma en orbite lancé en 2008 qui les a trouvés - est maintenant considéré comme un type entièrement nouveau d'objet astronomique dans l'univers connu. 

En essayant de trouver une explication pour nos bulles de soufflage de galaxie à des températures de 7 millions de degrés Fahrenheit (3,9 millions de degrés Celsius), de nombreux astrophysiciens ont exprimé une unanimité gratifiante: "Nous n'avons aucune idée." D'autres, commençant par force à partir de la case départ, ont posé quelques vagues causes possibles. La première théorie est que, il y a peut-être quelques millions d'années, une explosion d'étoiles au centre galactique a créé de nombreuses étoiles massives, toutes avec des vents à grande vitesse de particules de haute énergie. Parce que cela seul ne pouvait pas commencer à expliquer la très haute énergie dans les bulles, cette théorie imagine en outre que beaucoup de ces étoiles ont explosé simultanément dans les supernovae. 

Vous n'aimez pas celui-là? Moi non plus. Passons donc à la deuxième explication possible, à savoir que le trou noir de 4 millions de masse solaire au centre de notre galaxie a connu une brève frénésie de fête lorsque beaucoup de matériaux capturés ont été accélérés dans son horizon d'événements. Puis, peut-être, ce trou noir aurait pu développer quelque chose qu'il n'a pas actuellement: des jets jumeaux de matériel de poussée. Nous voyons de tels jets exploser à partir des trous noirs supermassifs de quelques autres galaxies (voir M87, numéro 25 sur notre liste, par exemple). Ces jets pourraient avoir éventuellement déposé des matières énergétiques au-dessus et au-dessous du plan galactique, bien que la façon dont ces bulles ont ensuite émané de ces positions est une supposition. 

La réponse ultime pourrait être encore plus étrange. Serait-ce là les signes longtemps recherchés de la matière noire? La matière noire pourrait-elle rencontrer son entité opposée (quelle qu'elle soit) dans l'annihilation totale, comme le font la matière et l'antimatière? Il est plus probable, cependant, que c'est autre chose, des phénomènes nouveaux qui entraveront la chasse à la matière noire. 

Comme Douglas Finkbeiner, un astronome du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics à Cambridge, Massachusetts, qui a découvert la structure pour la première fois, a déclaré: "Cela confond tout."

IL EST TEMPS DE GAMMA. Le traitement logiciel des données du télescope spatial Fermi à rayons gamma a révélé que des bulles géantes de rayons gamma s'étendent sur 25 000 années-lumière au-dessus et en dessous du centre de notre galaxie. De nombreuses théories existent pour expliquer leur existence, mais de nombreux scientifiques affirment: "Nous n'avons aucune idée." 

NASA / DOE / Fermi LAT / D. Finkbeiner et al

Source: http://www.astronomy.com/ 
Lien: http://www.astronomy.com/magazine/weirdest-objects/2015/12/1-fermi-bubbles?utm_source=asyfb&utm_medium=social&utm_campaign=asyfb&fbclid=IwAR0OtUlaWey9nC0AEQz4-WDJM34YomoUMeL1RMoyZj62i-j1dttglernvxA