Що це за таємничий бар'єр від космічних променів у центрі галактики?

Центр нашого Чумацького Шляху - це дуже загадкова територія. І хоча вчені більш-менш уявляють, що там розташоване та що відбувається, щільність так званої Центральної молекулярної зони (ЦМЗ), яка має характерний блакитний відтінок і є багатою на молекулярний газ, настільки велика, що піддається вивченню не у всіх хвильових діапазонах.

Астрономи давно підозрювали, що ЦМЗ є важливим джерелом космічних променів, свого роду прискорювачем елементарних частинок, протонів та атомних ядер, позбавлених електронів, які під впливом потужних магнітних полів розганяються приблизно до швидкості світла.

Прискорювачами космічних променів у центрі галактики можуть виступати різні об'єкти, від залишків наднових зорь і туманностей, які підживлює пульсарний вітер, до надмасивної чорної діри в самому серці Чумацького Шляху.

При цьому, як випливає з фактичних спостережень та комп'ютерних моделей, розподіл космічних променів у нашій галактиці Чумацький шлях має бути рівномірним та постійним. Космічні промені виходять з прискорювачів і поширюються в галактичному магнітному полі, де вони, ймовірно, сповільнюються, а потім прискорюються, що призводить до виникнення так званого моря космічних променів. Це згідно з теорією, але…

Як з'ясувала група дослідників з Китайської академії наук на чолі з астрономом Сяоюань Хуанєм, яка вивчала Чумацький Шлях за допомогою Космічного гамма-телескопа Фермі, наявність гамма-випромінювання, як і очікувалося, підтвердила, що сам центр галактики, чи щось ще в районі центру слугує прискорювачем елементарних частинок. Водночас вчені, на свій подив, виявили, що якийсь невидимий бар'єр заважає проникненню космічного вітру в центр галактики.

Згідно з їхніми розрахунками виходить, що щільність космічних променів у ЦМЗ є нижчою, ніж щільність моря космічних променів поза її межами, тобто щось заважає їхньому проникненню. Щодо цього феномену вчені мають відразу кілька гіпотез.

Молекулярні хмари - це складні явища: колапс більш щільної частини такої хмари може призвести до стиснення магнітних полів, і це може бути тим самим бар'єром.

Інша ймовірність - це магнітогідродинамічна турбулентність (спроба пояснити, що це таке, вимагає написання ще однієї статті, тож всім, кому цікаво, радимо звернутися до книг з астрономії або інших джерел).

У нашій Сонячній системі космічні промені модулюються сонячним вітром, тому не виключено, що в центрі галактики схожу роль відіграє вже галактичний вітер. Принаймні, обчисливши щільність космічного променя в присутності галактичного вітру, вчені отримали результати, схожі на дані про гамма-промені.

Дослідники визнають, що для розв'язання бар'єрної таємниці знадобиться ще багато роботи, у тому числі створення детальної тривимірної моделі ЦМЗ. Але якщо вони отримають відповідь, то зможуть дізнатися багато нового не лише про нашу галактику, а й принципи існування всього Всесвіту.