Eine ungewöhnliche Galaxie "kämpft" mit einem Schwarzen Loch und erzeugt 100 Sterne pro Jahr. Was wissen wir über sie?

Wir sprechen von einem System, in dem sich im Inneren der Galaxie ein Quasar befindet, eine sternähnliche Radioquelle mit schwarzer Strahlung

Loch in der Mitte. Normalerweise absorbiert der Quasar in einem solchen System die gesamte Energie und verhindert, dass die Galaxie neue Sterne produziert, in diesem Fall jedoch nicht.

Quasare sind aktive galaktische Kerneim Anfangsstadium der Entwicklung, in dem ein supermassereiches Schwarzes Loch umgebende Materie absorbiert und eine Akkretionsscheibe bildet. Es ist die Strahlungsquelle, die extrem stark ist (manchmal zehn- oder hundertmal größer als die Gesamtleistung aller Sterne in Galaxien wie unserer) und zusätzlich zur kosmologischen Strahlung eine gravitative Rotverschiebung aufweist. 

Wie funktioniert das "Galaxie + Quasar" -System?

Entstehende Galaxien rotieren um Quasare und in ihrem Zentrum befinden sich Super massivSchwarze Löcher.

Jedes Objekt, das unter die Schwerkraft eines Schwarzen Lochs fällt, beginnt zu beschleunigen und wird heißer und heller. Alle Materie rund um ein Schwarzes Lochglühendbis zum Limit. All dies geht mit einem Leuchten und der Freisetzung von Energie aus den Partikeln der von ihm absorbierten Objekte einher.

Schwarzes Loch und Quasar

Ohne ein Schwarzes Loch existiert kein Quasar; er ernährt sich von der Energie, die ihm durch die Gravitationskräfte des Lochs zugeführt wird. Wenn er alles absorbiert hat, was er kann, und fast nichts mehr übrig ist, dann der Quasarwird sterben... Normalerweise leuchtet es mehrere Millionen Jahre, dann bleibt nur noch ein Schwarzes Loch.

Aktive Galaxien und Quasare produzieren vielmehr Energie als normale Galaxien - deshalb können wir sie in so großen Entfernungen sehen. In normalen Galaxien wird fast alles Licht von normalen Sternen emittiert. Bei Hochenergie übersteigt die Gesamtmenge der emittierten Energie die Produktion von Sternen bei weitem. Die von Radioastronomen zusammengestellten, sehr detaillierten Karten zeigen, dass der überwiegende Teil der überschüssigen Energie aus den zentralen Regionen stammt.

Jetzt sind sich viele sicher, dass die KernelIn energetisch aktiven Galaxien leben riesige Schwarze Löcher. Ihre Massen dürften zwischen mehreren tausend und mehreren Milliarden Sonnenmassen liegen. Das Hubble-Weltraumteleskop hat Wirbel aus Materie aufgezeichnet, die schwarze Löcher umkreisen. Sobald sich ein Schwarzes Loch gebildet hat, wird es immer größer, indem Materie aus den umliegenden Regionen angesaugt wird. In riesigen Galaxien wie M87 kann das zentrale Schwarze Loch das Äquivalent mehrerer Sterne an einem Tag verschlingen.

Das Schwarze Loch und die umgebende Scheibe ständigsind mit neuen Teilen der Materie gefüllt. Die zentralen Regionen der Galaxien sind dicht mit Sternen gefüllt. Sehr dichte Sternhaufen können die Kraftstoffversorgung wieder auffüllen. Es kann sich um Gas handeln, das während seiner Entwicklung von der Oberfläche normaler Sterne entweicht, oder um Trümmer einer sehr großen Anzahl von Supernova-Explosionen. Wenn das Schwarze Loch größer wird, kann es aufgrund der wachsenden Stärke seines Gravitationsfeldes leichter Sterne greifen und in Stücke reißen.

Galaxy NGC 4319 und Quasar Markarian 205

Gibt es ein ähnliches System in unserem Universum?

Unsere Galaxie dreht sich um ein supermassereiches Schwarzes Loch. Ihr Name -Sgr A *... Einmal fütterte es einen Quasar, aber es ging im Stadium der Geburt der Milchstraße aus.

Ein Quasar erscheint nur einmal, dann ein Schwarzes Lochexistiert ohne ihn. Hätte der Quasar noch im Zentrum unserer Galaxie existiert, wäre die Entstehung von Leben aufgrund der ständigen Energieemissionen hier nicht möglich gewesen. Aber ein Quasar kann geboren werdennochmalWenn die Kollision von Milchstraße und Andromeda in 4 Milliarden Jahren erfolgt, verschmelzen die Zentren der Galaxien.

Wie kommt es, dass eine Galaxie einen Quasar und sein Schwarzes Loch „bekämpfen“ kann?

Astronomen haben eine ferne Galaxie entdeckt, diegelang es, die Bildung neuer Sterne fortzusetzen, obwohl in seinem Kern ein zerstörerischer "kalter Quasar" tobte. Die Entdeckung wurde mit dem SOFIA-Teleskop gemacht, das an Bord eines speziell modifizierten Boeing 747SP-Flugzeugs installiert wurde: Es flog hoch über den Wolken und konnte das von einer entfernten Galaxie emittierte Infrarotlicht beobachten.

Es müssen viele neue Sterne entstehenStaub und kaltes Gas kommen alle in riesigen Wolken im interstellaren Raum vor. Im Laufe der Zeit führen die Anziehungskraft der Schwerkraft und andere Katalysatoren dazu, dass sich die Materialien, aus denen diese Wolken bestehen, zusammenballen und schließlich zu vollständig ausgebildeten Sternen und Sonnensystemen verschmelzen. Supermassereiche Schwarze Löcher können diesen Prozess jedoch stören und sogar ganz stoppen.

Wenn Material in ein Schwarzes Loch fällt und sich darin ablagertAkkretionsscheibe beginnt sie schneller zu rotieren und unglaublich hell zu leuchten, wobei eine enorme Energiemenge in Form elektromagnetischer Strahlung freigesetzt wird. Wenn dies im großen Maßstab geschieht, wird das supermassereiche Schwarze Loch zu einem Quasar. In diesem Stadium seines Lebens strahlt der Quasar enorme Energiemengen zurück in die Galaxie, und diese Energie wird wiederum einen Großteil der kalten Sternentstehung verdrängen darin verbleibendes Material. Dies führt normalerweise dazu, dass keine neuen Sterne mehr produziert werden. 

Neue Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass die Galaxie CQ 4479, die sich etwa 5,25 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt befindet, solch verheerenden Auswirkungen standhalten konnte.

Die Autoren der neuen Studie verwendeten Datengesammelt vom Stratospheric Observatory Telescope (SOFIA). Das auf einer Boeing 747SP montierte 2,7-Meter-Teleskop könnte eine entfernte Galaxie beobachten und dabei 99 % der Erdatmosphäre meiden, die Infrarotstrahlung blockiert.

Es wird darauf hingewiesen, dass die gefundene Galaxie dazu in der Lage istpro Jahr etwa 100 sonnengroße Sterne zur Welt bringen. Diese Entdeckung könnte erklären, wie massereiche Galaxien entstanden sind, und wird Wissenschaftler auch dazu zwingen, alle Theorien ihrer Entwicklung zu überdenken.

Dies zeigt uns, dass das Wachstum aktiver Schwarzer Löcher die Geburt von Sternen nicht immer aufhält. Dies widerspricht den aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnissen über solche Systeme.

Allison Kirkpatrick, Assistenzprofessorin an der University of Kansas at Lawrence

Was ist das Endergebnis?

Weitere Forschung ist erforderlich, umhilft Ihnen herauszufinden, ob andere Galaxien ein ähnliches Stadium durchlaufen, in dem sowohl das Schwarze Loch als auch der Stern wachsen. Für 2021 geplante Forschungen werden zeigen, wie Quasare von ihren Wirtsgalaxien betroffen sind.

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