Epätavallinen galaksi "taistelee" mustalla aukolla ja luo 100 tähteä vuodessa. Mitä me tiedämme hänestä?

Puhumme järjestelmästä, jossa galaksin sisällä on kvasaari, tähtimäinen radiolähde, jossa on musta

reikä keskellä. Yleensä tällaisessa järjestelmässä kvasaari imee kaiken energian ja estää galaksia tuottamasta uusia tähtiä, mutta ei tässä tapauksessa. 

Kvasaarit ovat aktiivisia galaktisia ytimiäkehityksen alkuvaiheessa, jossa supermassiivinen musta aukko imee ympäröivän aineen muodostaen akkretion kiekon. Se on säteilyn lähde, joka on äärimmäisen voimakas (joskus kymmeniä ja satoja kertoja suurempi kuin meidän kaltaisten galaksien kaikkien tähtien kokonaisteho) ja jolla on kosmologisen säteilyn lisäksi gravitaatiopunasiirtymä. 

Kuinka "galaksi + kvasaari" -järjestelmä toimii?

Nousevat galaksit pyörivät kvasaarien ympärillä, ja niiden keskellä on supermassiivinenmustat aukot.

Mikä tahansa esine, joka putoaa mustan aukon painovoiman alle, alkaa kiihtyä ja kuumenee ja kirkastuu. Kaikki asiat mustan aukon ympärillähehkuvarajaan asti. Kaikkeen tähän liittyy hehku ja energian vapautuminen esineiden hiukkasista, joita se absorboi.

Musta aukko ja kvasaari

Kvasaari ei ole olemassa ilman mustaa aukkoa, vaan se ruokkii energiaa, jonka reiän gravitaatiovoimat syöttävät sille. Kun se on imenyt kaiken voitavansa, eikä ympärillä ole juuri mitään jäljellä, kvasaarikuolee... Yleensä se hehkuu useita miljoonia vuosia, sitten on jäljellä vain musta aukko.

Aktiiviset galaksit ja kvasaarit tuottavat paljonenemmän energiaa kuin normaalit galaksit - siksi voimme nähdä ne niin valtavilla etäisyyksillä. Normaaleissa galakseissa melkein kaikki valot säteilevät normaalit tähdet. Korkean energian kohdalla päästetyn energian kokonaismäärä ylittää selvästi tähtien tuotannon. Radiotähtitieteilijöiden kokoamat hyvin yksityiskohtaiset kartat osoittavat, että valtaosa ylimääräisestä energiasta tulee keskialueilta.

Nyt monet ovat varmoja, että ytimetenergisesti aktiivisissa galakseissa on jättimäisiä mustia aukkoja. Niiden massat vaihtelevat todennäköisesti useista tuhansista useaan miljardiin aurinkomassaan. Hubble-avaruusteleskooppi on tallentanut aineen pyörteitä, jotka kiertävät mustia aukkoja. Kun musta aukko on muodostunut, se kasvaa koko ajan ympäröivien alueiden vetämisen vuoksi. Jättimäisissä galakseissa, kuten M87, keskimmäinen musta aukko voi syödä useita tähtiä vastaavan määrän päivässä.

Musta aukko ja sitä ympäröivä levy jatkuvastiovat täynnä uusia aineosia. Galaksien keskialueet ovat tiheästi täynnä tähtiä. Erittäin tiheät tähtijoukot voivat täydentää polttoainetta. Se voi olla kaasua, joka pakeni normaalien tähtien pinnalta niiden evoluution aikana, tai se voi olla roskia erittäin suuresta määrästä supernovaräjähdyksiä. Kun musta aukko kasvaa suuremmaksi, sen painovoimakentän kasvava vahvuus antaa sen tarttua tähtiin helpommin ja repiä ne murskaamaan.

Galaxy NGC 4319 ja kvasaari Markarian 205

Onko universumissamme vastaavaa järjestelmää?

Galaksimme pyörii supermassiivisen mustan aukon ympärillä. Hänen nimensä -Ryhmä A *... Kerran se ruokki kvasaria, mutta se meni Linnunradan syntymävaiheessa.

Kvasaari ilmestyy vain kerran, sitten musta aukkoon olemassa ilman häntä. Jos kvasaari olisi edelleen olemassa galaksimme keskustassa, elämä ei olisi voinut syntyä täällä jatkuvien energiapäästöjen vuoksi. Mutta kvasaari voi syntyäuudelleenjos Linnunradan ja Andromedan törmäyksessä 4 miljardin vuoden kuluttua galaksien keskukset sulautuvat.

Miten yksi galaksi voi "taistella" kvasaria ja sen mustaa aukkoa vastaan?

Tähtitieteilijät ovat löytäneet kaukaisen galaksinonnistui jatkamaan uusien tähtien muodostumista huolimatta sen ytimessä riehuvasta tuhoisasta "kylmästä kvasaarista". Löytö tehtiin SOFIA-teleskoopilla, joka asennettiin erikoismodifioidulle Boeing 747SP -koneelle: se lensi korkealla pilvien yläpuolella ja pystyi havaitsemaan kaukaisen galaksin lähettämää infrapunavaloa.

Uusia tähtiä täytyy muodostua paljonpölyä ja kylmää kaasua löytyy valtavista pilvistä tähtienvälisessä avaruudessa. Ajan myötä painovoiman vetovoima ja muut katalyytit saavat nämä pilvet muodostavat materiaalit ryhmittymään yhteen ja lopulta sulautumaan täysin muodostuneiksi tähdiksi ja aurinkokunnissa. Supermassiiviset mustat aukot voivat kuitenkin häiritä tätä prosessia ja jopa pysäyttää sen kokonaan.

Kun materiaali putoaa mustaan ​​aukkoon ja asettuu siihenaccretion levy, se alkaa pyöriä nopeammin ja hehkua uskomattoman kirkkaasti vapauttaen valtavan määrän energiaa sähkömagneettisen säteilyn muodossa. Kun tämä tapahtuu suuressa mittakaavassa, supermassiivinen musta aukko muuttuu kvasaariksi. Tässä elämänsä vaiheessa kvasaari säteilee valtavia määriä energiaa takaisin galaksiin, ja energia puolestaan ​​syrjäyttää suuren osan kylmästä tähtien muodostumisesta. siihen jäänyttä materiaalia. Tämän seurauksena se yleensä lakkaa tuottamasta uusia tähtiä. 

Uusi tutkimus on kuitenkin osoittanut, että galaksi CQ 4479, joka sijaitsee noin 5,25 miljardin valovuoden päässä Maasta, pystyi kestämään tällaisen tuhoisan vaikutuksen.

Uuden tutkimuksen tekijät käyttivät dataakerännyt Stratospheric Observatory Telescope (SOFIA). Boeing 747SP -koneeseen asennettu 2,7 metrin teleskooppi pystyi tarkkailemaan kaukaisia ​​galaksia välttäen samalla 99 % maapallon ilmakehästä, joka estää infrapunasäteilyn.

On huomattava, että löydetty galaksi pystyysynnyttää noin 100 auringon kokoista tähteä vuodessa. Tämä löytö voi selittää, kuinka massiiviset galaksit syntyivät, ja pakottaa tutkijat myös pohtimaan uudelleen kaikkia evoluutioteorioitaan. 

Tämä osoittaa meille, että aktiivisten mustien aukkojen kasvu ei aina pysäytä tähtien syntymistä. Tämä on ristiriidassa tällaisten järjestelmien nykyisen tieteellisen tiedon kanssa.

Allison Kirkpatrick, Kansasin yliopiston Lawrencen apulaisprofessori

Mikä lopputulos on?

Lisätutkimuksia tarvitaanauttaa sinua selvittämään, käyvätkö muut galaksit läpi samanlaisen vaiheen, jonka aikana sekä musta aukko että tähti kasvavat. Vuodelle 2021 suunniteltu tutkimus paljastaa, kuinka isäntägalaksit vaikuttavat kvasaareihin.

Lue myös

Löysi kadonneiden heettiläisten väitetyn valtakunnan. Mitä arkeologit ovat löytäneet?

Tuomiopäivän jäätikkö osoittautui vaarallisemmaksi kuin tutkijat ajattelivat. Kerromme pääasia

Vapaaehtoinen kuolema. Kerromme kuinka eutanasiamenettely toimii ympäri maailmaa