Fermi-buborékok
Tiszta éjszakákon, távol a városi fényektől páratlan látványt nyújthat a Tejút csillogó síkja az égen. Ha a gamma-sugarak láthatóak lennének szabad szemmel, akkor két nagy felhőt látnának a galaxisunk középpontjából kiindulva függőleges irányban, melynek végpontjai a Szűz és Daru csillagkép. A Fermi-buborékok gamma-sugarakat tartalmaznak, méretük nagyjából ötvenezer fényév, vagyis a Tejútrendszer átmérőjének körülbelül a fele. Röntgensugarak láthatók a buborékok szélén kékes árnyalatban, valamint gamma-sugarak, melyek vörös színben pompáznak. Eredetük továbbra is viták tárgyát képezi. Nemrég, 2010-ben fedezték fel a Fermi-műhold segítségével, amelyről a nevüket is kapták. Tíz év múlva újabb szenzációs felfedezéssel gazdagodhatott a csillagászat tudománya, amikor Andrea Merloni és munkatársai az orosz-német Spektr-RG műhold révén először láthatták az eROSITA röntgenteleszkópon a Fermi-buborékokhoz nagyon hasonlító gömböket. Ez a híres teleszkóp félévente vizsgálja át a teljes eget, folyamatosan frissítve a univerzumról alkotott képünket. Mindenesetre annyi bizonyos, hogy nagyon nagy energia kellett ahhoz, hogy létrejöhessenek ezek a furcsa buborékok és legalább húsz millió év. Csak a röntgensugárzásuk ereje százezer szupernóvának felel meg .
A különböző kísérletekből származó új bizonyítékok segíthetnek megoldani a gömbök eredetének dilemmáját. Ettől függetlenül a Fermi- és az eROSITA-buborékok azt mutatják, hogy galaxisunk furcsa és dinamikus. A Tejútrendszerben is történnek olyan események, amelyeket általában csak a távoli vagy sokkal fiatalabb galaxisokban észlelhetünk. Mivel az ilyen folyamatok hatással vannak a galaxisok evolúciójára, ezek a furcsa képződmények lehetnek a legjobb megoldás arra, hogy többet tudjunk meg a világegyetem távoli részein végbemenő galaxisformáló energetikai eseményekről. A Fermi-buborékok nem teljes első megfigyelése azonban Douglas Finkbeiner-hez fűződik, aki WMAP-ködnek nevezte el a jelenséget, mert nem igazán volt pontosan meghatározott alakja. Miután a NASA 2008-ban elindította a Fermi távcsövet, Finkbeiner és munkatársai úgy döntöttek, megkeresik a gammasugárzás forrását. Ahelyett, hogy megerősítették volna a sötét anyag hipotézisét, amely szerint a gammasugárzás által keletkezett köd a galaxis központja körül összpontosul, furcsa görbe struktúrákat találtak éles szélekkel. A Fermi-buborékok meglehet kozmikus sugarakkal vannak megtöltve, vagyis olyan alapvető részecskékkel, mint a protonok, elektronok és pozitronok (az elektron antirészecskéje). A Tejútrendszer mágneses tere által meghajlított kozmikus sugarak íves pályákon haladnak, miközben szinkrotron sugárzást bocsátanak ki. Ez mikrohullámú köd keletkezését eredményezi. A kozmikus sugarak fotonokkal és más szubatomi részecskékkel is kölcsönhatásba lépnek, hogy erőteljes gamma-sugarakat generáljanak. A struktúrák sokkal messzebbre nyúlnak, mint a WMAP köd, amely közelebb van a galaktikus központhoz. Ezeknek a sugárzással teli buborékoknak az éles szélei ellentmondanak annak az elképzelésnek, hogy a sötét anyag önmegsemmisítése során keletkeztek, ami diffúzabb határokat eredményezne. A jelenlegi ismereteink azt sugallják, hogy az egésznek semmi köze a sötét anyaghoz. Sokkal inkább hihetőbb, hogy létrejöttük összefüggésben van a Tejút közepén lévő nagy, szupermasszív fekete lyukkal, a Nyilas A-val. Több millió évvel ezelőtt ez a fekete lyuk körülbelül tízezer Nap anyagát kitevő gázt és port fogyaszthatott el csillagok formájában. Ahogy ez az anyag spirálisan beszivárgott a fekete lyukba, akárcsak akárcsak a ömlő víz, a súrlódás felhevítette és részecske-, valamint energiasugarak szóródtak szét a világűrben. Ezek óránként tízmillió kilométeres sebességgel haladtak. Azonban ilyen eseményeket csak távoli aktív galaktikus atommagokban (AGN) figyeltek meg korábban, vagyis a kvazároknál. Azonban egy ilyen robbanásnak el kellett volna távolítania az anyag nagy részét a szupermasszív fekete lyuk körül a galaktikus központban. Ennek folytán más kutatók a Fermi-buborékok létrejöttét inkább a csillagok keletkezésével magyarázzák. A közeli univerzum bizonyos részein a távcsövek csillagrobbanásos galaxisokat figyeltek meg, ahol a csillagkeletkezés sebessége a szokásosnál harmincszor nagyobb lehet. Viszont ilyen események általában akkor következnek be, amikor a galaxisok összeolvadnak. Ha a Tejútrendszer valóban átesett egy ilyen időszakon, ennek oka számunkra még ismeretlen.
Több tanulmányban is közzétették már azokat a megfigyeléseket, amelyekben a tízmilliárd fényévnél is távolabbi kvazárok fényét vizsgálták. Amikor ez a fény áthalad a Fermi-buborékokon a Föld felé vezető úton, egy füstben világító lézersugárhoz hasonlít. A buborékok belsejében lévő gáz és por gyorsan, nagyjából hárommillió kilométeres óránkénti sebességgel mozog, ami potenciálisan az AGN elméletnek kedvez. A Fermi-buborékokban lévő vegyi anyagok azonban jellegzetes lenyomatokat hoznak létre a kvazárfényben, jelezve azt, hogy a buborékok nehéz elemekkel, például szilíciummal, szénnel és alumíniummal gazdagodtak, így minden bizonnyal a csillagok belsejében keletkeztek. Yutaka Fujita japán kutató szimulációk segítségével egyetlen magyarázatot tart elfogadottnak, amely megmagyarázza a buborékok keletkezését is. A röntgensugárzás egy erős, gyorsan mozgó szél eredménye, amely becsapódik a csillagközi teret kitöltő vékony gázba és lökéshullámot hoz létre. A hullám visszaverődik a plazmán, ami energikus fény formájában nyilvánul meg. Meglehet a vadabb elméletekben hívőknek van igazuk, hiszen a világegyetemben zajló tevékenységek és jelenségek hiányos tudásunk folytán messze állnak jelenlegi elképzeléseinktől. Akár az is elképzelhető, hogy a sötét anyag teljes megsemmisülése során találkozik ellentétes entitásával (bármi legyen is az), ahogyan az anyag és az antianyag is. A legvalószínűbb magyarázat még mindig az, hogy a galaxis méretű buborékok valami egészen másak, egy új jelenség.
