Μεγάλες μαύρες τρύπες βρέθηκαν στους μικρότερους γαλαξίες!

Οι μικροσκοπικοί γαλαξίες “νάνων” έχουν βρεθεί να κρύβουν μαύρες τρύπες που εκπέμπουν αέριο.

Ακόμα και οι μικροί γαλαξίες έχουν τεράστιες μαύρες τρύπες. Αυτή είναι η διαδρομή από μια νέα μελέτη των λεγόμενων νάνων γαλαξιών – γαλαξιών που είναι τόσο μικροί και αμυδρινοί που οι αστρονόμοι γνωρίζουν μόνο για τους σχετικά κοντινούς. Επιπλέον, αυτές οι μαύρες τρύπες είναι κάπως εκρηκτικές – κινητήρες που τροφοδοτούν ισχυρά αεριωθούμενα αέρια και ακτινοβολία που καταπνίγουν την ανάπτυξη των γαλαξιών.

“Αυτό είναι ένα από εκείνα τα πράγματα που ελπίζετε να βρείτε και ήρθε με βροντή”, δήλωσε η Gabriela Canalizo, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Riverside, που ηγήθηκε της ερευνητικής ομάδας. Αυτή και οι συνεργάτες της βρήκαν τους γαλαξίες νάνος με μαύρες τρύπες, παρέχοντας ισχυρότερη ανατροφοδότηση ισχυρότερη από ό, τι περίμενε. Η έρευνα έχει υποβληθεί στο The Astrophysical Journal.

Οι αστροφυσικοί θεωρούν από καιρό ότι οι μεγαλύτεροι γαλαξίες (όπως ο δικός μας Γαλαξίας) είχαν μονοπώλιο σε μαμούθ, ενεργές μαύρες τρύπες, οι οποίες συχνά παραμονεύουν στο κέντρο του γαλαξία. Οι αστρονόμοι τις βρίσκουν είτε εντοπίζοντας τις δύσκολες στροφές που γίνονται από τα κοντινά αστέρια είτε κατακτώντας τη λάμψη που εμφανίζεται όταν πέφτουν αέριο και αστέρια δημιουργώντας ένα “ενεργό γαλαξιακό πυρήνα” που ακτινοβολεί.

Αλλά η λιποθυμία και το μικρό μέγεθος των νάνων γαλαξιών κάνουν τις μαύρες τρύπες τους εξαιρετικά δύσκολες. Ενώ ο Γαλαξίας περιλαμβάνει ένα ζευγάρι εκατό δισεκατομμύρια αστέρια, οι νάνοι φιλοξενούν συνήθως μόνο εκατομμύρια. Επειδή έχουν λίγα αστέρια για την παρακολούθηση των αστρονόμων και λίγο αέριο και σκόνη για να ενεργοποιήσουν ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες, υποτίθεται ότι τυχόν μαύρες τρύπες στους νάνους γαλαξίες θα ζούσαν μέχρι το όνομά τους και θα ήταν πολύ σκοτεινές για να βρουν. “Πιστεύουμε ότι αυτά τα πράγματα είναι εκεί”, εν μέρει επειδή μερικές προσομοιώσεις υπολογιστών τους προβλέπουν, δήλωσε ο Jillian Bellovary, ένας αστροφυσικός στο Αμερικανικό Μουσείο Φυσικής Ιστορίας. “Αλλά είναι αόρατοι.”

Οχι πια. Οι ερευνητές ξεκίνησαν την έρευνά τους συνδυάζοντας την έρευνα Sloan Digital Sky, η οποία είναι ουσιαστικά ένας τεράστιος χάρτης του βόρειου νυχτερινού ουρανού που συλλέχτηκε για πολλά χρόνια παρατήρησης. Διάλεξαν 29 σχετικά στενούς γαλαξίες νάνων χρησιμοποιώντας δύο κριτήρια. Πρώτον, έβλεπαν την ακτινοβολία σε ορισμένα οπτικά και υπέρυθρα μήκη κύματος που δεν μπορούσαν να προέρχονται μόνο από τα αστέρια – πιθανές ενδείξεις ενεργού γαλαξιακού πυρήνα. Δεύτερον, επέλεξαν δισκοειδείς γαλαξίες που είχαν τις άκρες τους σαν πιατάκια. Είναι ευκολότερο να μελετήσουμε την κίνηση των αερίων σε αυτούς τους γαλαξίες απ ‘ότι σε γαλαξίες που φαίνονται από την επίπεδη πλευρά.

Στη συνέχεια, χρησιμοποίησαν το τεράστιο τηλεσκόπιο Keck στη Χαβάη για παρατηρήσεις παρακολούθησης. Με μια πιο προσεκτική ματιά στους 29 υποψήφιους γαλαξίες, βρήκαν 13 που έδειξαν ότι τα ιόντα οξυγόνου λείπουν από δύο ηλεκτρόνια – ένα προειδοποιητικό σήμα ενός ενεργού γαλαξιακού πυρήνα. Προσδιόρισαν επίσης ότι το αέριο σε αυτούς τους 13 γαλαξίες ξεχύθηκε σε ταχύτητες έως και 1.000 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο – αρκετά γρήγορο για να πετύχει τουλάχιστον κάποιο αέριο για να ξεπεράσει τη βαρυτική έλξη του γαλαξία και να εκραγεί σε διαγαλαξιακό χώρο.

Τέτοιες ισχυρές ροές αερίων αλλάζουν αυτό που γνωρίζουμε για την ανάπτυξη αυτών των γαλαξιών. Οι γαλαξίες μεγαλώνουν ως συρρίκνωση του φυσικού αερίου και σχηματίζουν νέα αστέρια. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, άλλα αστέρια πεθαίνουν σε εκρήξεις σουπερνόβα, που μπορούν να διαταράξουν τη διαδικασία σχηματισμού αστεριών και να εκτοξεύσουν αέριο από τον γαλαξία.

color images of 9 dwarf galaxies with spatially extended outflows

Σκεφτήκαμε τι ρύθμισε την ανάπτυξη των νάνων γαλαξιών ήταν εκρήξεις σουπερνόβα”, δήλωσε ο Mar Mezcua, αστρονόμος στο Ινστιτούτο Διαστημικών Επιστημών στη Βαρκελώνη. Αλλά αυτές οι τεράστιες μαύρες τρύπες, με τη μορφή ενεργών γαλαξιακών πυρήνων, είναι πολύ πιο ισχυροί διαταράκτες της ανάπτυξης. «Θα μπορούσε να συμβεί σαν πιο μαζικοί γαλαξίες», όπου η ανάπτυξη κυριαρχείται από τεράστιες κεντρικές μαύρες τρύπες και ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες, είπε.

Η έρευνα επηρεάζει επίσης την τυποποιημένη άποψη για το πώς τέθηκαν οι μεγαλύτερες μαύρες τρύπες στο σύμπαν. Πολλοί αστροφυσικοί, συμπεριλαμβανομένου του Bellovary, πιστεύουν ότι τέτοιες υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες μεγαλώνουν όταν ολόκληροι γαλαξίες χτυπούν ο ένας τον άλλο, οδηγώντας τις κεντρικές μαύρες τρύπες τους να συγκρουστούν και να σχηματίσουν μεγαλύτερες. Αν οι νάνοι γαλαξίες φιλοξενούν μεγάλες μαύρες τρύπες, οι συγκρούσεις μεταξύ αυτών των μικρότερων γαλαξιών θα μπορούσαν ενδεχομένως να οδηγήσουν σε μαύρες τρύπες της υπερμεγέθης ποικιλίας, η οποία μπορεί να έχει τη μάζα δισεκατομμυρίων ήλιων.

Οι δοκιμές αυτής της ιδέας ίσως χρειαστεί να περιμένουν τη διαστημική κεραία του Laser Space Interferometer της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος ή της LISA. Έχει σχεδιαστεί για να μετρά τα βαρυτικά κύματα που προέρχονται από τις επιπτώσεις μικρότερων μαύρων οπών, όπως αυτές που σήμερα είναι γνωστό ότι κατοικούν στους νάνους γαλαξίες. Η προγραμματισμένη εκτόξευσή του είναι ακόμα 15 χρόνια.

Πατήστε εδώ για να συνεχίσετε

ΑΦΗΣΤΕ ΜΙΑ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Please enter your comment!
Please enter your name here