Северный и Южный полярные шпур оказались краями гигантских галактических пузырей

Ученые давно ломали голову над природой Северного и Южного полярных шпур — протяженных рентгеновских структур, простирающихся от плоскости Галактики. Новое исследование, основанное на данных космических обсерваторий Suzaku, XMM-Newton и Chandra, проливает свет на их происхождение.

Авторы провели единый анализ архивных и новых наблюдений, чтобы определить термические и химические свойства плазмы в этих структурах. Оказалось, что излучение шпур полностью поглощается нейтральной межзвездной средой, что говорит о том, что плазма находится за пределами галактического диска и не является локальным остатком сверхновой или близким пузырем.

Спектры требуют двухтемпературной модели: теплая-горячая компонента с температурой около 0,2 кэВ и более горячая компонента с температурой 0,4–0,5 кэВ. Эмиссионные меры составили (41,8 ± 4,9)·10?? см?? пк и (12,9 ± 2,2)·10?? см?? пк соответственно.

Ключевым результатом стало обнаружение сверхсолнечных отношений содержания азота и неона в теплой-горячей фазе. Для Северного шпура N/O = 3,6 ± 0,3 солнечного, Ne/O = 1,9 ± 0,1. Для Южного шпура получены близкие значения: N/O = 2,9 ± 0,4, Ne/O = 1,6 ± 0,2. Такое сходство указывает на общую историю обогащения.

Подобные избыточные отношения азота и неона ранее наблюдались вдоль других лучей, проходящих сквозь рентгеновские оболочки так называемых галактических пузырей. Это позволяет связать полярные шпур с противоположными краями гигантских пузырей, простирающихся от центра Галактики.

Таким образом, исследование подтверждает, что Северный и Южный полярные шпур являются противоположными конечностями одних и тех же галактических пузырей. Химический состав плазмы, по мнению авторов, указывает на значительный вклад звездного фидбэка — энергии и вещества, выбрасываемых массивными звездами и сверхновыми — в формирование этих структур.