Πρωτοπορία στην αποκρυπτογράφηση της γέννησης των υπερμεγέθων μαύρων οπών

Οι επιστήμονες δεν είναι σίγουροι εάν οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες σχηματίστηκαν σύντομα υπό ακραίες συνθήκες

μετά τη μεγάλη έκρηξη, σε μια διαδικασία που ονομάζεται άμεση κατάρρευση. Ή προέκυψαν πολύ αργότερα, από τις «αρχικές» μαύρες τρύπες που εμφανίστηκαν ως αποτέλεσμα του θανάτου μεγάλων αστεριών.

  • Αν η πρώτη επιλογή ήταν σωστή,Οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες θα γεννιόνταν με εξαιρετικά μεγάλες μάζες -εκατοντάδες χιλιάδες ή εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο μας- και θα είχαν ένα σταθερό ελάχιστο μέγεθος.
  • Αν η δεύτερη εμφάνιση ήταν σωστή,τότε οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες θα ξεκινούσαν σχετικά μικρές. Η μάζα τους ήταν περίπου 100 φορές η μάζα του Ήλιου μας σε αυτή την περίπτωση, και άρχισε να αυξάνεται με την πάροδο του χρόνου, τροφοδοτώντας τα αστέρια και τα σύννεφα αερίων που βρίσκονται γύρω τους.

Οι αστρονόμοι έχουν ψάξει εδώ και καιρό να βρουν τις μικρότερες υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες. Είναι οι κρίκοι που λείπουν απαραίτητοι για την αποκρυπτογράφηση του προβλήματος της προέλευσης του SMBH.

Σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε σήμερα, η ομάδαμε επικεφαλής τον Κάρντιφ, ανακοίνωσε ότι ανακάλυψε ένα από τα μικρότερα σωματίδια SMBH που έχουν παρατηρηθεί ποτέ στο κέντρο ενός κοντινού γαλαξία, το οποίο θα ζύγιζε ένα εκατομμύριο φορές λιγότερο από τη μάζα του Ήλιου. Αυτή η υπερμεγέθης μαύρη τρύπα βρίσκεται στον γαλαξία NGC 404 - "Ghost of Mirach". Έλαβε αυτό το όνομα λόγω της γειτνίασής του με ένα πολύ φωτεινό αστέρι που ονομάζεται Mirach, το οποίο ρίχνει τη σκιά του στον γαλαξία.

Τα αποτελέσματα ελήφθησαν χρησιμοποιώντας ένα νέοτεχνικές χρησιμοποιώντας ένα σύνολο ραδιοτηλεσκόπων που βρίσκονται στην έρημο Ατακάμα της Χιλής. Αυτός που παρατηρεί την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με μήκη κύματος χιλιοστών και υπομέτρων και ονομάζεται ΑΛΜΑ. Χρησιμοποιείται για τη μελέτη του φωτός από μερικά από τα πιο κρύα αντικείμενα του σύμπαντος.

«Στα αριστερά είναι μια έγχρωμη σύνθετη εικόναΤο διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble στο κέντρο του «Ghost of Mirach». Εμφανίζεται στα δεξιά μια νέα εικόνα ALMA της ίδιας περιοχής, που δείχνει την κατανομή του ψυχρού, πυκνού αερίου που στροβιλίζεται γύρω από αυτό το κέντρο αυτού του αντικειμένου λεπτομερώς.  Πίστωση: Πανεπιστήμιο του Κάρντιφ.

Η υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στον γαλαξία στο Φάντασμα του Μιράχ έχει μάζα εντός του εύρους που προβλέπεται από μοντέλα άμεσης κατάρρευσης, λένε οι επιστήμονες.

Οι ερευνητές σημείωσαν επίσης ότι προς το παρόν αυτόη μαύρη τρύπα είναι ενεργή και καταπίνει αέρια. Αυτό σημαίνει ότι ορισμένα από τα πιο ακραία μοντέλα πλήρους κατάρρευσης που παράγουν μόνο πολύ μαζικά SMBH μπορεί να μην είναι αληθινά.

Αυτό από μόνο του δεν είναι αρκετό για ναπροσδιορίστε τελικά τη διαφορά μεταξύ της «αρχικής» εικόνας και της «απόλυτης κατάρρευσης». Πρώτα, πρέπει να αναλύσουμε όλα τα στατιστικά στοιχεία. Αλλά αυτό είναι ένα τεράστιο βήμα προς τη σωστή κατεύθυνση.

Ο Δρ Tim Davies από τη Σχολή Φυσικής και Αστρονομίας του Πανεπιστημίου του Κάρντιφ

Οι μαύρες τρύπες είναι αντικείμενα που έχουν καταρρεύσει υπό την επίδραση της βαρύτητας, αφήνοντας πίσω μικρές αλλά απίστευτα πυκνές περιοχές του διαστήματος από τις οποίες τίποτα, ούτε καν το φως, δεν μπορεί να διαφύγει.

Μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα είναι ο μεγαλύτερος τύπος μαύρης τρύπας και μπορεί να είναι εκατοντάδες χιλιάδες, αν όχι δισεκατομμύρια, περισσότερο από τη μάζα του Sunλιου.

Πιστεύεται ότι σχεδόν όλοι οι μεγάλοι γαλαξίες, όπως ο Γαλαξίας, περιέχουν μια τέτοια μαύρη τρύπα που βρίσκεται στο κέντρο της.

Έχουν επίσης ανακαλυφθεί υπερμεγέθεις μαύρες τρύπεςσε πολύ μακρινούς γαλαξίες, καθώς εμφανίστηκαν μόλις μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια μετά τη μεγάλη έκρηξη. Αυτό υποδηλώνει ότι τουλάχιστον μερικά από αυτά θα μπορούσαν να γίνουν μαζικά σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα, κάτι που είναι δύσκολο να εξηγηθεί σύμφωνα με τα μοντέλα σχηματισμού και εξέλιξης των γαλαξιών.

Όλες οι μαύρες τρύπες μεγαλώνουν καθώς καταναλώνουνσύννεφα αερίου και καταστρέφουν αστέρια που κινδυνεύουν να πλησιάσουν πολύ κοντά τους, αλλά μερικά από αυτά έχουν πιο ενεργή ζωή από άλλα. Επομένως, η αναζήτηση του μικρότερου από αυτούς στους κοντινούς γαλαξίες θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να καταλάβουν πώς εμφανίζονται υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες.

Στην έρευνά τους, μια διεθνής ομάδαχρησιμοποίησε εντελώς νέες τεχνικές για να πλησιάσει την καρδιά ενός μικρού γειτονικού γαλαξία που ονομάζεται NGC404 από ποτέ, επιτρέποντάς τους να παρατηρήσουν τα στροβιλισμένα σύννεφα αερίου που περιβάλλουν την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του.

Το τηλεσκόπιο ALMA επέτρεψε στην ομάδα να δει σύννεφα αερίου στην καρδιά του γαλαξία, καθιστώντας τον έναν από τους χάρτες υψηλότερης ανάλυσης που έγινε ποτέ.

Η δυνατότητα παρατήρησης αυτού του γαλαξία με τέτοιαΗ υψηλή ανάλυση επέτρεψε στην ομάδα να ξεπεράσει αντικρουόμενα αποτελέσματα δεκαετιών και να ανακαλύψει την πραγματική φύση των υπερμεγέθων μαύρων τρυπών στο κέντρο του γαλαξία.

Διαβάστε επίσης

Κοιτάξτε τον τεράστιο «τοίχο» εκατοντάδων χιλιάδων γαλαξιών πίσω από τον Γαλαξία

Ο κομήτης NEOWISE είναι ορατός στη Ρωσία. Πού να την δείτε, πού να κοιτάξετε και πώς να τραβήξετε μια φωτογραφία

Τον Σεπτέμβριο, ένας επικίνδυνος αστεροειδής θα πετάξει κοντά στη Γη. Η ελάχιστη απόσταση θα είναι μικρότερη από τη σελήνη