Astronómovia sa zameriavajú na kolosálne procesy kŕmenia obrovských čiernych dier

Umelcov dojem narušenia prílivu a odlivu z čiernej diery. (Sophia Dagnellová, NRAO/AUI/NSF)

Čím viac vesmír študujeme, tým pravdepodobnejšie sa zdá, že každá galaxia obieha okolo kozmického kolosu – supermasívu čierna diera , ktorý poháňa galaktické jadro.

Je toho veľa, čo o týchto obrovských objektoch nevieme - vrátane do očí bijúcej otázky, ako rastú tak obrovské - ale nový výskum by nám mohol pomôcť vyplniť niektoré medzery. Podľa nového rádiového prieskumu všetkých galaxií v oblasti oblohy každá supermasívna čierna diera v galaktickom jadre požiera hmotu, hoci oni na to idú trochu inak.

„Dostávame stále viac a viac náznakov, že všetky galaxie sú enormne masívne čierne diery v ich centrách. Samozrejme, tieto museli narásť do svojej súčasnej hmotnosti,“ povedal astronóm Peter Barthel univerzity v Groningene v Holandsku.



'Zdá sa, že vďaka našim pozorovaniam máme teraz tieto rastové procesy na očiach a pomaly, ale isto im začíname rozumieť.'

V hmotnostnom rozsahu čiernych dier je vtipná medzera, čo znamená, že nám chýba dôležitý kúsok skladačky o tom, ako vznikajú a rastú supermasívne čierne diery. Hviezdne masové čierne diery – tie, ktoré vznikli zo zrúteného jadra masívnej hviezdy – boli detekované len do r142-násobok hmotnosti Slnkaa dokonca aj ten bol ťažší ako zvyčajne, produkt zrážky dvoch menších čiernych dier.

Na druhej strane supermasívne čierne diery majú hmotnosť Slnka zvyčajne medzi niekoľkými miliónmi až miliardami. Mysleli by ste si, že ak by supermasívne čierne diery vyrástli z hviezdnych hmôt, bolo by tam veľa stredne hmotných, ale bolo vykonaných len veľmi málo detekcií.

Jedným zo spôsobov, ako sa to môžeme pokúsiť zistiť, je štúdium čiernych dier mať odhalené, aby sme zistili, či nám ich správanie môže poskytnúť nejaké vodítko; to urobil tím astronómov pod vedením Jacka Radcliffa z University of Pretória v Južnej Afrike.

Ich zameraním bola oblasť vesmíru známa ako TOVAR-Sever , ktorý sa nachádza v súhvezdí Veľkej medvedice. Táto oblasť, ktorá je predmetom prieskumu hlbokej oblohy prostredníctvom Hubbleovho teleskopu, bola dobre študovaná, ale predovšetkým v optických, ultrafialových a infračervených vlnových dĺžkach.

Časť TOVAR Sever, s každou bodkou galaxiou. (NASA/ESA/G. Illingworth/P. Oesch/R. Bouwens a I. Labbé a vedecký tím)

Radcliffe a jeho tím vykonali analýzy oblasti pomocou rozsahu vlnových dĺžok až po röntgenové žiarenie, pričom do zmesi pridali rádiové pozorovania pomocou veľmi dlhej základnej interferometrie. Identifikovali teda aktívne galaktické jadrá - tie, ktoré obsahujú aktívnu supermasívnu čiernu dieru - ktoré boli jasné v rôznych vlnových dĺžkach.

Keď supermasívne čierne diery aktívne zhromažďujú materiál – usadzujú plyn a prach z okolitého priestoru – materiál sa zahrieva a žiari dostatočne jasným elektromagnetickým žiarením, ktoré je možné vidieť na obrovské kozmické vzdialenosti.

V závislosti od toho, koľko prachu zakrýva galaktické jadro, môžu byť niektoré vlnové dĺžky tohto svetla silnejšie, takže na identifikáciu všetkých aktívnych galaktických jadier na oblohe nie je možné použiť jediný rozsah vlnových dĺžok.

Vybavený týmito dodatočnými informáciami, tím vykonal štúdiu AGN v GOODS-North a urobil niekoľko pozorovaní.

Prvým bolo, že nie všetky aktívne narastanie sú rovnaké. Môže sa to zdať ako samozrejmosť a určite sme pozorovali rôzne supermasívne čierne diery pribúdajúce rôznou rýchlosťou, ale údaje sú stále užitočné. Vedci zistili, že niektoré aktívne supermasívne čierne diery požierajú materiál oveľa rýchlejšie ako iné a niektoré nezožierajú vôbec veľa.

Ďalej skúmali prítomnosť aktivity vzplanutia hviezd - to je oblasť a obdobie intenzívneho formovania hviezd - ktoré sa zhodujú s aktívnym galaktickým jadrom.

Predpokladá sa, že spätná väzba z aktívneho galaktického jadra môže uhasiť tvorbu hviezd tým, že odfúkne všetok materiál, z ktorého sú hviezdy vyrobené, ale niektoré štúdie ukázal, že sa môže stať aj opak tiež - že materiál šokovaný a stlačený spätnou väzbou sa môže zrútiť do detských hviezd.

Zistili, že niektoré galaxie majú aktivitu vzplanutia hviezd a niektoré nie. Je zaujímavé, že prebiehajúca aktivita vzplanutia hviezd môže sťažiť viditeľnosť aktívneho galaktického jadra, čo naznačuje, že bude potrebné vykonať ďalšie skúmanie, aby sa lepšie definovala úloha spätnej väzby pri zhášaní.

Nakoniec študovali relativistické výtrysky, ktoré môžu vystreliť z pólov supermasívnej čiernej diery počas aktívnej akrécie. Predpokladá sa, že tieto výtrysky pozostávajú z malej časti materiálu, ktorý sa šíri pozdĺž magnetických siločiar z vnútornej oblasti akrečného disku k pólom čiernej diery, kde je vystrelený do priestoru vo forme prúdov ionizovanej plazmy rýchlosťou a. významné percento rýchlosti svetla.

Nie sme si úplne istí, ako a prečo sa tieto prúdy tvoria, a výskum tímu naznačuje, že miera narastania materiálu nehrá veľkú úlohu. Zistili, že výtrysky vznikajú len niekedy a že nezáleží na tom, či čierna diera žerie rýchlo alebo pomaly.

Tieto informácie, uviedli vedci, môžu pomôcť lepšie pochopiť akrečné správanie a rast supermasívnych čiernych dier. A povedali, že to tiež ukazuje, že rádiová astronómia môže hrať významnejšiu úlohu v týchto štúdiách v budúcnosti.

Čo znamená, že v budúcnosti budeme mať k dispozícii výkonnejšiu súpravu nástrojov na pokus o rozlúštenie jednej z najzamotanejších záhad čiernych dier – odkiaľ sakra vôbec pochádzajú supermasívne chonkery?

Výskum tímu bol publikovaný a prijatý v dvoch článkoch v r Astronómia a astrofyzika . Dajú sa nájsť tu a tu .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.