Εάν μπορούσατε να ρίξετε μια καλή ματιά στο περιβάλλον γύρω από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα - η οποία είναι μια μαύρη τρύπα που βρίσκεται συχνά στο κέντρο του γαλαξία - ποιοι παράγοντες θα έκαναν αυτή τη μαύρη τρύπα να συνεχίσει να λειτουργεί;
Μια ιαπωνική μελέτη αποκάλυψε ότι τουλάχιστον μία από αυτές τις μαύρες τρύπες παραμένει «ενεργή και φωτεινή» καταβροχθίζοντας το κοντινό υλικό, αλλά σημειώνει ότι μόνο λίγοι από τους παρατηρούμενους γαλαξίες που συγχωνεύονται έχουν αυτούς τους τύπους μαύρων τρυπών. Αυτό πρέπει να σημαίνει ότι κάτι μοναδικό εμφανίζεται στο περιβάλλον κοντά στη μαύρη τρύπα για να ξεκινήσει, λένε οι ερευνητές. Τι είναι αυτό, ωστόσο, εξακολουθεί να είναι ελάχιστα κατανοητό.
Οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, που ορίζονται ως μαύρες τρύπες που έχουν μάζα εκατομμύριο φορές τη μάζα του ήλιου ή περισσότερο, βρίσκονται σε κέντρα γαλαξιών. «Η συγχώνευση πλούσιων σε αέρια γαλαξιών με SMBH [υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες] στα κέντρα τους όχι μόνο προκαλεί ενεργό σχηματισμό άστρων, αλλά διεγείρει επίσης τη συσσώρευση μάζας στους υπάρχοντες SMBH», δήλωσε ένα δελτίο τύπου από το τηλεσκόπιο Subaru.
«Όταν το υλικό συσσωρεύεται σε ένα SMBH, ο δίσκος προσαύξησης που περιβάλλει τη μαύρη τρύπα γίνεται πολύ ζεστός από την απελευθέρωση βαρυτικής ενέργειας και γίνεται πολύ φωτεινός. Αυτή η διαδικασία αναφέρεται ως δραστηριότητα ενεργού γαλαξιακού πυρήνα (AGN). είναι διαφορετική από τη δραστηριότητα παραγωγής ενέργειας από αντιδράσεις πυρηνικής σύντηξης μέσα στα αστέρια».
Το να καταλάβουμε πώς ποικίλλουν αυτοί οι τύποι δραστηριότητας θα έδινε μια ιδέα για το πώς συνενώνονται οι γαλαξίες, είπαν οι ερευνητές, αλλά είναι δύσκολο να δούμε οτιδήποτε σε δράση λόγω της σκόνης και του αερίου που εμποδίζουν την προβολή των οπτικών τηλεσκοπίων. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι υπέρυθρες παρατηρήσεις είναι τόσο χρήσιμες, επειδή διευκολύνουν την εξέταση μέσα από τα συντρίμμια. (Μπορείτε να δείτε μερικά παραδείγματα από αυτήν την έρευνα παρακάτω.)
Παραδείγματα εικόνων υπέρυθρης ζώνης K φωτεινών, πλούσιων σε αέρια, συγχωνευόμενων γαλαξιών. Πίστωση: NAOJ
Η ομάδα (με επικεφαλής το Εθνικό Αστρονομικό Παρατηρητήριο της Ιαπωνίας Masatoshi Imanishi) χρησιμοποίησε την Υπέρυθρη Κάμερα και Φασματογράφο (IRCS) της Subaru της NAOJ και το προσαρμοστικό οπτικό σύστημα του τηλεσκοπίου σε δύο ζώνες υπέρυθρων. Οι ερευνητές εξέτασαν 29 φωτεινούς πλούσιους σε αέριο συγχωνευόμενους γαλαξίες στο υπέρυθρο και βρήκαν «τουλάχιστον» μία ενεργή υπερμεγέθη μαύρη τρύπα σε όλους εκτός από έναν από αυτούς που μελετήθηκαν. Ωστόσο, μόνο τέσσερις από αυτούς τους γαλαξίες που συγχωνεύονται είχαν πολλαπλές, ενεργές μαύρες τρύπες.
«Τα αποτελέσματα της ομάδας σημαίνουν ότι δεν είναι όλοι οι SMBH σε συγχωνευόμενους γαλαξίες πλούσιους σε αέριο συσσωρευτές μάζας ενεργά και ότι πολλαπλοί SMBH μπορεί να έχουν σημαντικά διαφορετικούς ρυθμούς μάζας σε SMBH», δήλωσε ο Subaru.
Το συμπέρασμα αφορά περισσότερο το περιβάλλον γύρω από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα πρέπει να γίνει κατανοητό για να καταλάβουμε πώς συσσωρεύεται η μάζα. Η γνώση περισσότερων για αυτό θα βελτιώσει τις προσομοιώσεις σε υπολογιστή συγχωνεύσεων γαλαξιών, είπαν οι ερευνητές.
Μπορείτε να διαβάσετε τη δημοσιευμένη μελέτη στο Astrophysical Journal ή μέσα προδημοσιευμένο έντυπο στο Arxiv .
Πηγή: Τηλεσκόπιο Subaru