Неожиданное подтверждение данных пятилетней давности объяснило, почему южная половина раскалённого гало нашей Галактики теплее северной

Международная группа астрофизиков под руководством Гронингенского университета раскрыла причину любопытной температурной асимметрии в галактическом гало Млечного Пути. Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, южная половина этого раскаленного газового ореола оказывается теплее северной из-за эффекта, напоминающего работу поршня в двигателе внутреннего сгорания.

Ключевую роль в этом процессе играет Большое Магелланово Облако — галактика-спутник, расположенная к югу от нашей звездной системы. Компьютерное моделирование показало, что гравитационное притяжение этого объекта заставляет Млечный Путь двигаться навстречу спутнику со скоростью около 40 километров в секунду. Это движение, длящееся примерно последние 100 миллионов лет, сжимает горячий газ в южной части гало подобно поршню, повышая его температуру.

Результаты моделирования объясняют данные, полученные в 2024 году рентгеновской обсерваторией eROSITA, согласно которым температура южной части гало оказалась на 12% выше, чем северной. Ученые подсчитали, что в ходе этого сжатия газ нагревается дополнительно на 13–20%.

Гало Млечного Пути представляет собой колоссальную сферу из разреженной, но крайне горячей материи. Её температура достигает примерно 2 миллионов градусов Кельвина, что в сотни раз горячее поверхности Солнца. При этом масса гало оценивается в 100 миллиардов солнечных масс, что превышает массу всего звездного диска нашей Галактики, который формируется из этого «строительного материала».

Помимо объяснения температурной аномалии, исследование проливает свет и на другие асимметрии в окрестностях Млечного Пути. В частности, на северной стороне диска наблюдается значительно больше так называемых высокоскоростных облаков — сгустков газа, движущихся с аномальными скоростями. По мнению авторов работы, более низкое давление окружающего газа в северной части гало создает условия, в которых такие облака могут легче формироваться и сохранять свою структуру.

Примечательно, что само открытие стало результатом неожиданного подтверждения старых данных. Гидродинамические симуляции, выявившие данный эффект, были опубликованы еще в 2019 году для других целей. Однако в них уже содержалась предсказанная температурная асимметрия, которая позже была подтверждена наблюдениями eROSITA. «Обычно компьютерные модели создаются для объяснения определенных наблюдений, — отмечает профессор Филиппо Фратернали. — Примечательно, что эти симуляции уже содержали температурную асимметрию до того, как она была обнаружена. Это делает результат особенно надежным».

Соавтор исследования, доцент Эльзе Старкенбург, подчеркивает элегантность предложенного объяснения: «Наше объяснение температурной асимметрии основано на простых и хорошо изученных физических процессах, которые мы находим, например, в двигателях внутреннего сгорания. Это придает результату особую изящность».