April 19, 2024

Η ισχυρή έκρηξη της μαύρης τρύπας δημιουργεί μια σειρά από αστρικά κοσμήματα

Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν μια από τις πιο ισχυρές εκρήξεις μαύρης τρύπας που έχουν δει ποτέ, και αυτή η τεράστια έκρηξη, που συνέβη σχεδόν πριν από 4 δισεκατομμύρια χρόνια, σχημάτισε ένα μοτίβο αστεριών σε σμήνη που μοιάζουν με κόσμημα.

Το κολιέ των αστεριών κοσμεί ένα τεράστιο σμήνος που αποτελείται από εκατοντάδες γαλαξίες που ονομάζεται SDSS J1531. Αυτό το σώμα βρίσκεται περίπου 3,8 δισεκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη. Το σμήνος γαλαξιών φιλοξενεί επίσης μια τεράστια δεξαμενή θερμού αερίου και στην καρδιά του, δύο από τους μεγαλύτερους γαλαξίες του βρίσκονται σε διαδικασία συγχώνευσης σε έναν. Η έκλαμψη που εντόπισαν οι επιστήμονες πιθανότατα προήλθε από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα ενός από αυτούς τους γαλαξίες που συγκρούονται.

Και καθώς αυτοί οι γαλαξίες συνεχίζουν την τροχιά τους προς τη σύγκρουση, οι επιστήμονες μπόρεσαν να διακρίνουν μια αλυσίδα σε σχήμα S από 19 τεράστια αστρικά σμήνη που ονομάζονται «υπερσμήνη».

Για τη διερεύνηση του σχηματισμού της αλυσίδας υπερσμήνους, οι αστρονόμοι σε όλο τον κόσμο στράφηκαν σε πληθώρα δεδομένων που σχετίζονται με το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, συμπεριλαμβανομένων δεδομένων ραδιοκυμάτων από το ραδιοτηλεσκόπιο χαμηλής συχνότητας (LOFAR) και ορατού φωτός και ακτίνων Χ. συλλέχθηκαν από το Παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra της NASA. Η κατανόηση του σχηματισμού αυτού του απίστευτου χαρακτηριστικού θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια καλύτερη εικόνα του πώς οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες διαμορφώνουν τα περιβάλλοντα γύρω τους.

«Οι εκρήξεις μαύρης τρύπας, όπως αυτή που βοήθησε στη δημιουργία των υπερσμήνων στο SDSS J1531, αναμένεται να είναι πολύ σημαντικές για τη διατήρηση του αερίου στα σμήνη γαλαξιών ζεστό», δήλωσε ο Timothy Davis, μέλος της ερευνητικής ομάδας και επιστήμονας στο Πανεπιστήμιο του Κάρντιφ. είπε σε δήλωσή του. «Η εύρεση τόσο ξεκάθαρων στοιχείων αυτής της συνεχιζόμενης διαδικασίας μάς επιτρέπει να κατανοήσουμε τον αντίκτυπο των τερατωδών μαύρων τρυπών στο περιβάλλον τους».

Σχετίζεται με: Το λαμπρότερο κβάζαρ που έχει δει ποτέ τροφοδοτείται από μια μαύρη τρύπα που τρώει έναν «ήλιο την ημέρα»

Απίθανοι Ουράνιοι Κοσμήματα

Πιστεύεται ότι στην καρδιά όλων των μεγάλων γαλαξιών υπάρχουν υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες με μάζες εκατομμύρια, ή και δισεκατομμύρια, φορές μεγαλύτερες από αυτή του Ήλιου.

Ενώ πολλά από αυτά τα κοσμικά τέρατα παραμονεύουν σιωπηλά, όπως ο Τοξότης Α* (Sgr A*), που βρίσκεται στην καρδιά του Γαλαξία μας, άλλα τρέφονται αδηφάγα με το αέριο, τη σκόνη και ακόμη και τα αστέρια γύρω τους. Αυτές οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες αποτελούν μέρος των γνωστών ενεργών γαλαξιακών πυρήνων (AGN) και περιβάλλονται από δίσκους αερίου και σκόνης που τις τροφοδοτούν. Αυτοί οι δίσκοι ονομάζονται δίσκοι προσαύξησης. Οι τεράστιες βαρυτικές επιρροές αυτών των ενεργά τροφοδοτούμενων μαύρων οπών δημιουργούν ταραχώδεις συνθήκες στους αντίστοιχους δίσκους προσαύξησής τους και κάνουν το περιβάλλον να λάμπει έντονα.

Επιπλέον, οποιαδήποτε ύλη δεν πέφτει στην υπερμεγέθη μαύρη τρύπα διοχετεύεται προς τους πόλους του κοσμικού τιτάνα χρησιμοποιώντας ισχυρά μαγνητικά πεδία. Εδώ, αυτά τα φορτισμένα σωματίδια επιταχύνονται σε ταχύτητες κοντά στην ταχύτητα του φωτός και εκρήγνυνται ως άκρως παραλληλισμένοι σχετικιστικοί πίδακες και από τους δύο πόλους της μαύρης τρύπας. Αυτή η έκρηξη συνήθως συνοδεύεται από μια έκρηξη ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας σε μια σειρά από μήκη κύματος φωτός.

Ως αποτέλεσμα, τα AGN και τα κβάζαρ που σχετίζονται με αυτά είναι συχνά τόσο φωτεινά που ξεπερνούν το συνδυασμένο φως όλων των αστεριών στους γαλαξίες γύρω τους.

Η εντύπωση του καλλιτέχνη για έναν ενεργό γαλαξιακό πυρήνα.Η εντύπωση του καλλιτέχνη για έναν ενεργό γαλαξιακό πυρήνα.

Η εντύπωση του καλλιτέχνη για έναν ενεργό γαλαξιακό πυρήνα.

Καθώς ο πίδακας που αναδύεται από έναν από τους γιγάντιους γαλαξίες στην καρδιά του SDSS J1531 ωθεί προς τα έξω, η ομάδα λέει ότι διώχνει ζεστό αέριο από τη μαύρη τρύπα. Η ομάδα πίσω από αυτήν την έρευνα πιστεύει ότι μια τέτοια δραστηριότητα δημιούργησε μια γιγαντιαία κοιλότητα γύρω από το κενό.

«Παρατηρούμε ήδη αυτό το σύστημα όπως υπήρχε πριν από τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια, λίγο μετά τη δημιουργία της Γης», δήλωσε στη δήλωση ο επικεφαλής της ομάδας και ερευνητής του Κέντρου Αστροφυσικής του Χάρβαρντ, Osase Omoruyi. «Αυτή η αρχαία κοιλότητα, ένα απολίθωμα μαύρης τρύπας, μας λέει για ένα σημαντικό γεγονός που συνέβη σχεδόν 200 εκατομμύρια χρόνια νωρίτερα στην ιστορία του σμήνους».

Αναδημιουργώντας αυτή τη βίαιη αλληλουχία γεγονότων με τον Chandra, ο Omoruyi και οι συνεργάτες του παρακολούθησαν τις κινήσεις του πυκνού αερίου κοντά στην καρδιά του SDSS J1531. Αυτό αποκάλυψε φωτεινά «φτερά» ακτίνων Χ στην άκρη της κοιλότητας. Τα δεδομένα ραδιοκυμάτων από το LOFAR αποκάλυψαν στην ομάδα τα υπολείμματα ενεργητικών σωματιδίων που συνδέονται με τον εκτοξευόμενο πίδακα, αδιαμφισβήτητη απόδειξη αυτής της αρχαίας και ισχυρής έκρηξης.

«Αυτό το σύστημα έχει σαφώς μια πολύ ενεργή μαύρη τρύπα, η οποία εκρήγνυται επανειλημμένα και επηρεάζει έντονα το αέριο γύρω της», είπε ο Ντέιβις. «Εδώ εντοπίζουμε το όπλο που καπνίζει και βλέπουμε τον αντίκτυπό του αμέσως».

Η ενέργεια της έκρηξης αυτού του αεροπλάνου είναι μία από τις υψηλότερες που έχουν καταγραφεί ποτέ, εξήγησε ο Omoruyi σε ένα ιστολόγιο του Χάρβαρντ: το αεροπλάνο απελευθέρωσε 100.000 τρισεκατομμύρια φορές περισσότερη ενέργεια από αυτή που θα εκπέμψει ο ήλιος σε ολόκληρη τη διάρκεια ζωής του.

«Καθώς ο πίδακας διαδόθηκε στο διάστημα, δημιούργησε μια γιγάντια φυσαλίδα στο ψυκτικό αέριο, ανυψώνοντας και διασκορπίζοντας το περιβάλλον υλικό», συνέχισε. “Αν και συνέβη σχεδόν πριν από 200 εκατομμύρια χρόνια, η κληρονομιά του ξεσπάσματος παραμένει. Το προηγουμένως αυξημένο αέριο έχει πλέον ψυχθεί και έλκεται πίσω προς το κέντρο του σμήνος και παρείχε φρέσκο ​​καύσιμο για το σχηματισμό νεαρών αστεριών των “σφαιριδίων”. ένα σκοινί.

Ο Omoruyi πρόσθεσε ότι ενώ η ανακάλυψη αυτής της ισχυρής ροής ήταν από μόνη της εκπληκτική, ένα από τα πιο αξιοσημείωτα πράγματα σχετικά με αυτήν την παρατήρηση είναι το γεγονός ότι η συνολική ομάδα παρέμεινε σταθερή.

ΣΧΕΤΙΚΑ ΙΣΤΟΡΙΑ:

— Η γιγάντια μαύρη τρύπα στον γαλαξία M87 εκτοξεύει πίδακες σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός

— Η μαύρη τρύπα των βαμπίρ είναι ένας «επιταχυντής κοσμικών σωματιδίων» που μπορεί να λύσει ένα μακροχρόνιο αστρονομικό μυστήριο

— Η πρώτη μαύρη τρύπα που φωτογραφήθηκε ποτέ από ανθρώπους έχει στριμμένα μαγνητικά πεδία και οι επιστήμονες είναι ενθουσιασμένοι

Αυτό που η ομάδα δεν έχει ανακαλύψει ακόμη είναι στοιχεία του δεύτερου ισχυρού πίδακα που θα είχε εκραγεί προς την αντίθετη κατεύθυνση και από τον άλλο πόλο της υπερμεγέθους μαύρης τρύπας. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι με περαιτέρω έρευνα, στοιχεία αυτού του δίδυμου πίδακα θα μπορούσαν να βρεθούν σε εκπομπές ακτίνων Χ και ραδιοκυμάτων.

«Πιστεύουμε ότι τα στοιχεία μας για αυτή την τεράστια έκρηξη είναι ισχυρά, αλλά περισσότερες παρατηρήσεις με τον Chandra και τον LOFAR θα διευκρινίσουν την υπόθεση», κατέληξε ο Omoruyi. «Ελπίζουμε να μάθουμε περισσότερα για την προέλευση της κοιλότητας που έχουμε ήδη εντοπίσει και να βρούμε αυτή που αναμένεται στην άλλη πλευρά της μαύρης τρύπας».

Η έρευνα της ομάδας δημοσιεύεται στο αποθετήριο άρθρων arXiv και έχει γίνει αποδεκτή για δημοσίευση στο Astrophysical Journal.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *