Neobvyklá galaxia „bojuje“ s čiernou dierou a vytvára 100 hviezd ročne. Čo o nej vieme?

Hovoríme o systéme, v ktorom sa vo vnútri galaxie nachádza kvazar, hviezdny rádiový zdroj s čiernym

diera v strede. Zvyčajne v takomto systéme kvazar pohltí všetku energiu a zabráni galaxii produkovať nové hviezdy, ale nie v tomto prípade. 

Kvazary sú aktívne galaktické jadráv počiatočnom štádiu vývoja, v ktorom supermasívna čierna diera pohlcuje okolitú hmotu a vytvára akrečný disk. Je zdrojom žiarenia, ktoré je mimoriadne silné (niekedy desaťkrát a stokrát väčšie ako celkový výkon všetkých hviezd v galaxiách, ako je tá naša) a má okrem kozmologického aj gravitačný červený posuv. 

Ako funguje systém „galaxia + kvasar“?

Rodiace sa galaxie rotujú okolo kvazarov a v ich strede sú supermasívnyčierne diery.

Každý objekt, ktorý spadne pod gravitáciu čiernej diery, sa začne zrýchľovať a stáva sa teplejším a jasnejším. Všetka hmota okolo čiernej dieryžeravýdo limitu. To všetko sprevádza žiara a uvoľňovanie energie z častíc predmetov, ktoré pohlcuje.

Čierna diera a kvazar

Kvazar bez čiernej diery neexistuje, živí sa energiou, ktorú mu dodávajú gravitačné sily diery. Keď absorbuje všetko, čo môže, a nezostane naokolo takmer nič, kvazarumrie... Zvyčajne žiari niekoľko miliónov rokov, potom zostane iba čierna diera.

Aktívne galaxie a kvasary produkujú veľaviac energie ako bežné galaxie - čo je dôvod, prečo ich môžeme vidieť na také obrovské vzdialenosti. V normálnych galaxiách je takmer všetko svetlo vyžarované normálnymi hviezdami. Pri vysokej energii celkové množstvo emitovanej energie vysoko prevyšuje produkciu hviezd. Veľmi podrobné mapy zostavené rádioastronómami ukazujú, že veľká väčšina prebytočnej energie pochádza z centrálnych oblastí.

Teraz je veľa istých, že jadráenergeticky aktívne galaxie sú domovom obrovských čiernych dier. Ich hmotnosti sa pravdepodobne pohybujú v rozmedzí od niekoľko tisíc do niekoľkých miliárd slnečných hmôt. Hubblov vesmírny ďalekohľad zaznamenal vírenie hmoty obiehajúce okolo čiernych dier. Akonáhle sa vytvorí čierna diera, rastie neustále kvôli vťahovaniu hmoty z okolitých oblastí. V obrovských galaxiách ako M87 môže centrálna čierna diera pohltiť ekvivalent niekoľkých hviezd za deň.

Čierna diera a okolitý disk neustálesú naplnené novými časťami hmoty. Centrálne oblasti galaxií sú husto naplnené hviezdami. Veľmi husté hviezdokopy môžu doplniť zásoby paliva. Môže to byť plyn, ktorý unikal z povrchu normálnych hviezd počas ich vývoja, alebo to môžu byť trosky z veľmi veľkého množstva výbuchov supernov. Keď sa čierna diera zväčšuje, zvyšujúca sa sila jej gravitačného poľa jej umožňuje ľahšie chytiť hviezdy a trhať ich na kúsky.

Galaxy NGC 4319 a kvazar Markarian 205

Existuje v našom vesmíre podobný systém?

Naša galaxia sa točí okolo supermasívnej čiernej diery. Jej meno -Sgr A *... Raz napájal kvasar, ale zhasol vo fáze narodenia Mliečnej dráhy.

Kvazar sa objaví iba raz, potom čierna dieraexistuje bez neho. Ak by kvazar stále existoval v strede našej galaxie, potom by tu život nemohol vzniknúť kvôli neustálym emisiám energie. Ale kvazar sa môže narodiťešte razak dôjde k zrážke Mliečnej dráhy a Andromedy za 4 miliardy rokov, stredy galaxií sa spoja.

Ako to, že jedna galaxia môže „bojovať“ s kvazarom a jeho čiernou dierou?

Astronómovia objavili vzdialenú galaxiusa podarilo pokračovať vo formovaní nových hviezd, a to aj napriek prítomnosti ničivého „studeného kvasaru“, ktorý zúri v jeho jadre. Objav sa uskutočnil pomocou ďalekohľadu SOFIA, ktorý bol nainštalovaný na palubu špeciálne upraveného lietadla Boeing 747SP: letel vysoko nad oblakmi a mohol pozorovať infračervené svetlo vyžarované vzdialenou galaxiou.

Musí vzniknúť veľa nových hviezdprach a studený plyn možno nájsť v obrovských oblakoch v medzihviezdnom priestore. V priebehu času gravitačná príťažlivosť a iné katalyzátory spôsobujú, že materiály, ktoré tvoria tieto oblaky, sa zhlukujú a nakoniec sa zlúčia do úplne vytvorených hviezd a slnečných systémov.Supermasívne čierne diery však môžu tento proces narušiť a dokonca ho úplne zastaviť.

Keď materiál spadne do čiernej diery a usadí sa v nejakrečný disk, začne rotovať rýchlejšie a neuveriteľne jasne žiariť, pričom sa uvoľňuje obrovské množstvo energie vo forme elektromagnetického žiarenia. Keď sa to stane vo veľkom meradle, supermasívna čierna diera sa stane kvazarom. V tejto fáze svojho života bude kvazar vyžarovať obrovské množstvo energie späť do galaxie a táto energia naopak vytlačí veľkú časť tvorby studených hviezd. materiál, ktorý v ňom zostáva. To zvyčajne spôsobí, že prestane produkovať nové hviezdy. 

Nová štúdia však ukázala, že galaxia CQ 4479, ktorá sa nachádza asi 5,25 miliárd svetelných rokov od Zeme, dokázala vydržať taký devastačný vplyv.

Autori novej štúdie použili údajezozbieral Stratospheric Observatory Telescope (SOFIA). 2,7-metrový ďalekohľad namontovaný na Boeing 747SP mohol pozorovať vzdialenú galaxiu a zároveň sa vyhnúť 99 % zemskej atmosféry, ktorá blokuje infračervené žiarenie.

Je potrebné poznamenať, že nájdená galaxia je schopnárodí asi 100 hviezd veľkosti slnka ročne. Tento objav by mohol vysvetliť, ako vznikli masívne galaxie, a tiež prinúti vedcov prehodnotiť všetky teórie ich vývoja. 

To nám ukazuje, že rast aktívnych čiernych dier nie vždy zastaví zrod hviezd. To je v rozpore so súčasnými vedeckými poznatkami o takýchto systémoch.

Allison Kirkpatrick, odborná asistentka na University of Kansas v Lawrence

Čo je spodnom riadku?

Je potrebný ďalší výskumvám pomôže zistiť, či aj iné galaxie prechádzajú podobným stupňom, počas ktorého rastie čierna diera aj hviezda. Výskum plánovaný na rok 2021 odhalí, ako sú kvasary ovplyvňované ich hostiteľskými galaxiami.

Prečítajte si tiež

Našlo sa údajné kráľovstvo zmiznutých Chetitov. Čo našli archeológovia?

Ľadovec Doomsday sa ukázal byť nebezpečnejším, ako si vedci mysleli. Hovoríme to hlavné

Dobrovoľná smrť. Hovoríme, ako funguje postup eutanázie na celom svete