Voor het superzware zwarte gat in het centrum van ons Melkwegstelsel, het is lang geleden tussen de diners. NASA's Hubble-ruimtetelescoop heeft ontdekt dat het zwarte gat ongeveer 6 miljoen jaar geleden zijn laatste grote maaltijd at, toen het een grote klomp invallend gas verbruikte. Na het eten, het gezwollen zwarte gat braakte een kolossale gasbel uit die het equivalent van miljoenen zonnen woog, die nu boven en onder het centrum van onze melkweg golft.

De immense bouwwerken, genaamd de Fermi Bubbles, werden voor het eerst ontdekt in 2010 door NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope. Maar recente Hubble-waarnemingen van de noordelijke bubbel hebben astronomen geholpen om een ​​nauwkeurigere leeftijd voor de bubbels te bepalen en hoe ze zijn ontstaan.

"Voor de eerste keer, we hebben de beweging van koel gas door een van de bellen gevolgd, waarmee we de snelheid van het gas in kaart konden brengen en berekenen wanneer de bellen werden gevormd, " zei hoofdonderzoeker Rongmon Bordoloi van het Massachusetts Institute of Technology in Cambridge. "Wat we vinden is dat een zeer sterke, energetische gebeurtenis vond 6 miljoen tot 9 miljoen jaar geleden plaats. Het kan een gaswolk zijn geweest die in het zwarte gat stroomde, die stralen van materie afvuurde, het vormen van de twee lobben van heet gas die worden gezien in röntgen- en gammastralingswaarnemingen. Sindsdien, het zwarte gat heeft zojuist snacks gegeten."

De nieuwe studie is een vervolg op eerdere Hubble-waarnemingen die de leeftijd van de bellen op 2 miljoen jaar oud plaatsten.

Een zwart gat is een dichte, compact gebied van de ruimte met een zwaartekrachtsveld dat zo intens is dat noch materie noch licht kan ontsnappen. Het superzware zwarte gat in het centrum van onze melkweg heeft de massa van 4,5 miljoen zonachtige sterren samengeperst tot een zeer klein gebied in de ruimte.

Materiaal dat te dicht bij een zwart gat komt, wordt gevangen in zijn krachtige zwaartekracht en wervelt rond de compacte krachtpatser totdat het er uiteindelijk in valt. Een deel van de materie, echter, zo heet wordt dat het ontsnapt langs de spin-as van het zwarte gat, het creëren van een uitstroom die zich ver boven en onder het vlak van een melkwegstelsel uitstrekt.

De conclusies van het team zijn gebaseerd op waarnemingen van Hubble's Cosmic Origins Spectrograph (COS), die ultraviolet licht van 47 verre quasars analyseerde. Quasars zijn heldere kernen van verre actieve sterrenstelsels.

Op het licht van de quasars gedrukt terwijl het door de Melkwegbel gaat, is informatie over de snelheid, samenstelling, en temperatuur van het gas in de uitzettende bel.

De COS-waarnemingen maten de temperatuur van het gas in de bel op ongeveer 17, 700 graden Fahrenheit. Zelfs bij die zinderende temperaturen, dit gas is veel koeler dan het meeste superhete gas in de uitstroom, dat is 18 miljoen graden Fahrenheit, gezien in gammastraling. Het koelere gas dat COS ziet, kan interstellair gas zijn van de schijf van ons melkwegstelsel dat wordt meegesleurd en meegevoerd in de superhete uitstroom. COS identificeerde ook silicium en koolstof als twee van de elementen die in de gaswolk worden meegesleurd. Deze gemeenschappelijke elementen zijn te vinden in de meeste sterrenstelsels en vertegenwoordigen de fossiele overblijfselen van stellaire evolutie.

Het koele gas raast door de luchtbel met een snelheid van 2 miljoen mijl per uur. Door de beweging van het gas door de hele constructie in kaart te brengen, de astronomen schatten dat de minimale massa van het meegevoerde koele gas in beide bellen gelijk is aan 2 miljoen zonnen. De rand van de noordelijke zeepbel strekt zich uit 23, 000 lichtjaar boven de melkweg.

"We hebben de uitstroom van andere sterrenstelsels getraceerd, maar we zijn er nooit in geslaagd om de beweging van het gas in kaart te brengen, "

zei Bordoloi. "De enige reden waarom we het hier zouden kunnen doen, is omdat we ons in de Melkweg bevinden. Dit uitkijkpunt geeft ons een plaats op de eerste rij om de kinematische structuur van de uitstroom van de Melkweg in kaart te brengen."

De nieuwe COS-waarnemingen bouwen voort op de bevindingen van een Hubble-onderzoek uit 2015 door hetzelfde team, waarin astronomen het licht analyseerden van één quasar die de basis van de bel doorboorde.

"De Hubble-gegevens openen een heel nieuw venster op de Fermi Bubbles, " zei co-auteur Andrew Fox van het Space Telescope Science Institute in Baltimore, Maryland. "Voordat, we wisten hoe groot ze waren en hoeveel straling ze uitstraalden; nu weten we hoe snel ze bewegen en welke chemische elementen ze bevatten. Dat is een belangrijke stap voorwaarts." De Hubble-studie geeft ook een onafhankelijke verificatie van de bubbels en hun oorsprong, zoals gedetecteerd door röntgen- en gammastralingswaarnemingen.

"Deze observatie zou bijna onmogelijk zijn om vanaf de grond te doen, omdat je ultraviolette spectroscopie nodig hebt om de vingerafdrukken van deze elementen te detecteren, wat alleen vanuit de ruimte kan, "Zei Bordoloi. "Alleen met COS heb je de golflengtedekking, de gevoeligheid, en de dekking van de spectrale resolutie om deze observatie te maken."

De Hubble-resultaten verschenen op 10 januari, 2017, editie van Het astrofysische tijdschrift .