Σταματήστε, Μαύρη Τρύπα! Ο Gemini καταγράφει εκρήξεις που στερούν τη μάζα από τις μαύρες τρύπες
Οι αστρονόμοι υποπτεύονται εδώ και καιρό ότι κάτι πρέπει να εμποδίζει τις ενεργά αναπτυσσόμενες μαύρες τρύπες, επειδή οι περισσότεροι γαλαξίες στο τοπικό σύμπαν δεν τις έχουν. Τώρα, το Παρατηρητήριο Διδύμων έχει καταγράψει έναν γαλαξιακό έλεγχο και εξισορρόπηση - μια μεγάλης κλίμακας εκροή κβάζαρ στον γαλαξία Markarian 231 που φαίνεται να στερεί από τη διατροφή της από αέριο και σκόνη από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα.
Το έργο είναι μια συνεργασία μεταξύ του David Rupke του Rhodes College στο Τενεσί και του Sylvain Veilleux του Πανεπιστημίου του Maryland. Τα αποτελέσματα πρόκειται να δημοσιευθούν στο τεύχος 10 Μαρτίου τουThe Astrophysical Journal Letters.
Μαρκαριάν 231 ( 12h56'14,23″ +56d52'25,24″ ) βρίσκεται περίπου 600 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά στην κατεύθυνση του αστερισμού της Μεγάλης Άρκτου. Αν και η μάζα του είναι αβέβαιη, ορισμένες εκτιμήσεις δείχνουν ότι ο Mrk 231 έχει μάζα σε αστέρια περίπου τριπλάσια από αυτή του Γαλαξία και η κεντρική του μαύρη τρύπα εκτιμάται ότι έχει μάζα τουλάχιστον 10 εκατομμυρίων ηλιακών μαζών ή επίσης περίπου τριπλάσια από αυτήν. της υπερμεγέθους μαύρης τρύπας στον Γαλαξία.
Η θεωρητική μοντελοποίηση επισημαίνει συγκεκριμένα τις εκροές κβάζαρ ως το αντίβαρο στην ανάπτυξη της μαύρης τρύπας. Σε αυτόν τον βρόχο αρνητικής ανάδρασης, ενώ η μαύρη τρύπα αποκτά ενεργά μάζα ως κβάζαρ, οι εκροές παρασύρουν ενέργεια και υλικό, καταστέλλοντας την περαιτέρω ανάπτυξη. Μικρής κλίμακας εκροές είχαν παρατηρηθεί στο παρελθόν, αλλά καμία δεν ήταν αρκετά ισχυρή ώστε να εξηγήσει αυτήν την προβλεπόμενη και θεμελιώδη πτυχή της εξέλιξης των γαλαξιών. Οι παρατηρήσεις των Διδύμων παρέχουν τις πρώτες σαφείς αποδείξεις για εκροές αρκετά ισχυρές για να υποστηρίξουν τη διαδικασία που είναι απαραίτητη για να λιμοκτονήσει η γαλαξιακή μαύρη τρύπα και να σβήσει το σχηματισμό αστεριών περιορίζοντας τη διαθεσιμότητα νέου υλικού.
Αυτή η εξαγωγή από τον κύβο δεδομένων δείχνει τη μεγάλης κλίμακας, γρήγορη εκροή ουδέτερου νατρίου στο κέντρο του κβάζαρ Markarian 231. Κοιτάμε προς τα κάτω το υλικό που κινείται προς το μέρος μας σε σχέση με τον γαλαξία, επομένως οι μετρούμενες ταχύτητες είναι αρνητικές. Ο μεγάλος μαύρος κύκλος σηματοδοτεί τη θέση της μαύρης τρύπας και οι κόκκινες γραμμές δείχνουν τη θέση ενός ραδιοπίδακα. Εκτός από την εκροή κβάζαρ, ο πίδακας σπρώχνει το υλικό πάνω δεξιά, με αποτέλεσμα ακόμη μεγαλύτερες ταχύτητες. Μέρος της αστρικής έκρηξης βρίσκεται στη θέση του κουτιού κάτω αριστερά και πιθανότατα ευθύνεται για την κίνηση του αερίου σε αυτήν την περιοχή.
Ο συγγραφέας της μελέτης Veilleux λέει ότι ο Mrk 231 είναι ένα ιδανικό εργαστήριο για τη μελέτη εκροών που προκαλούνται από ανατροφοδότηση από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες: «Αυτό το αντικείμενο είναι αναμφισβήτητα το πλησιέστερο και καλύτερο παράδειγμα που γνωρίζουμε για έναν μεγάλο γαλαξία στα τελικά στάδια μιας βίαιης συγχώνευσης και στη διαδικασία να ρίξει το κουκούλι του και να αποκαλύψει ένα πολύ ενεργητικό κεντρικό κβάζαρ. Αυτό είναι πραγματικά μια τελευταία αναπνοή αυτού του γαλαξία. η μαύρη τρύπα ερεθίζει τα επόμενα γεύματά της στη λήθη!». Όσο ακραίες κι αν φαίνονται οι διατροφικές συνήθειες του Mrk 231, ο Veilleux προσθέτει ότι πιθανότατα δεν είναι μοναδικές: «Όταν κοιτάμε βαθιά στο διάστημα και πίσω στο χρόνο, κβάζαρ όπως αυτό φαίνονται σε μεγάλους αριθμούς και όλοι μπορεί να έχουν περάσει από γεγονότα αποβολής όπως αυτό που είμαστε μάρτυρες στο Mrk 231.'
Αν και το Mrk 231 είναι εξαιρετικά καλά μελετημένο και γνωστό για τους συγκεντρωμένους πίδακες του, οι παρατηρήσεις του Gemini εξέθεσαν μια ευρεία εκροή που εκτείνεται προς όλες τις κατευθύνσεις για τουλάχιστον 8.000 έτη φωτός γύρω από τον πυρήνα του γαλαξία. Τα δεδομένα που προκύπτουν αποκαλύπτουν αέριο (χαρακτηριζόμενο από νάτριο, το οποίο απορροφά το κίτρινο φως) που ρέει μακριά από το κέντρο του γαλαξία με ταχύτητες άνω των 1.000 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο. Με αυτήν την ταχύτητα, το αέριο θα μπορούσε να πάει από τη Νέα Υόρκη στο Λος Άντζελες σε περίπου 4 δευτερόλεπτα. Αυτή η εκροή αφαιρεί αέριο από τον πυρήνα με εκπληκτικό ρυθμό — περισσότερο από 2,5 πλάσιο από τον ρυθμό σχηματισμού αστεριών. Οι ταχύτητες που παρατηρούνται εξαλείφουν τα αστέρια ως τον πιθανό «κινητήρα» που τροφοδοτεί την εκροή. Αυτό αφήνει την ίδια τη μαύρη τρύπα ως τον πιο πιθανό ένοχο και μπορεί εύκολα να εξηγήσει την τεράστια ενέργεια που απαιτείται.
Η ενέργεια που εμπλέκεται είναι αρκετή για να σαρώσει την ύλη από τον γαλαξία. Ωστόσο, «όταν λέμε ότι ο γαλαξίας καταρρέει, αναφερόμαστε μόνο στο αέριο και τη σκόνη στον γαλαξία», σημειώνει ο Rupke. «Ο γαλαξίας είναι κυρίως αστέρια σε αυτό το στάδιο της ζωής του και η εκροή δεν έχει καμία επίδραση πάνω τους. Το κρίσιμο είναι ότι τα πυροτεχνήματα του σχηματισμού νέων άστρων και της τροφοδοσίας μαύρων τρυπών πλησιάζουν στο τέλος τους, πιθανότατα ως αποτέλεσμα αυτής της εκροής».
Πηγή: Gemini δελτίο τύπου . Εμφανίζεται το χαρτί εδώ . Δείτε επίσης κάποια γαλαξιακή συγχώνευση κινούμενα σχέδια , ευγενική προσφορά του Κέντρου Αστροφυσικής Χάρβαρντ-Σμιθσόνιαν.