20 октомври 2020
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Как една черна дупка не успя да си свърши работата (видео)

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 05 август 2020 в 09:04 39760
Кредит: X-ray: NASA/CXO/Univ. of Montreal/J. Hlavacek-Larrondo et al; Optical/IR: NASA/STScI

Астрономи откриват какво може да се случи, когато гигантска черна дупка не се намеси в живота на галактическия клъстер. Използвайки рентгеновата обсерватория „Чандра“ и други телескопи на НАСА, те показват, че пасивното поведение на черна дупка може да обясни забележителен поток от звездообразуване, възникнал в далечен галактически куп.

Галактическите клъстери съдържат стотици или хиляди галактики, изпълнени с горещ излъчващ рентгенови лъчи газ, който превишава общата маса на всички галактики. Изхвърлянията на материал, захранвани от свръхмасивна черна дупка в централната галактика на клъстера, обикновено предотвратяват охлаждането на този горещ газ, което предизвиква образуването на огромен брой звезди. Това нагряване позволява свръхмасивните черни дупки да влияят или контролират активността и еволюцията на техния галактически клъстер.

Но какво се случва, ако тази черна дупка не е активна? Галактическият клъстер SpARCS104922.6+564032.5 (за кратко SpARCS1049), разположен на 9,9 милиарда светлинни години от Земята, дава един отговор.

Въз основа на наблюдения от космическия телескоп „Хъбъл“ и космическия телескоп „Спитцер“, астрономите преди това откриха звезди, които се образуват с изключителна скорост от около 900 нови слънца на година в SpARCS1049. Това е над 300 пъти по-бързо от скоростта, с която нашата галактика, Млечният път, образува своите звезди. (При скоростта, наблюдавана в SpARCS1049, всички звезди в Млечния път могат да се формират само за 100 милиона години, което е твърде кратък период от време в сравнение с възрастта на нашата Галактика от повече от 10 милиарда години.)

„Напомня ми на старата поговорка „когато котката спи, мишките танцуват“, коментира Джули Хлавачек-Ларондо (Julie Hlavacek-Larrondo) от Университета в Монреал, Канада, която ръководи изследването. "Тук котката или черната дупка е тиха и мишките, или звездите, са много заети."

Това бурно звездообразуване се случва на около 80 000 светлинни години от центъра на SpARCS1049 в регион, отдалечен от който и да е галактически клъстер. Астрономите се питат: какво причинява този грандиозен цикъл на раждане на звезди?

Отговорът идва от новите данни на „Чандра“, разкриващи поведението на горещия газ в SpARCS1049. В по-голямата част от клъстера температурата на газа е около 65 милиона градуса. На мястото на звездообразуване обаче газът е по-плътен от средния и се е охладил до температура от едва около 10 милиона градуса. Наличието на този по-хладен газ предполага, че други неоткрити резервоари за газ са се охладили до още по-ниски температури, които позволяват да се образуват огромен брой звезди.

„Ако черната дупка не изпомпва активно енергия в околностите си, газът може да се охлади достатъчно, за да може да се случи тази впечатляваща скорост на образуване на звезди“, разказва съавторът Картър Рея (Carter Rhea), също от Университета в Монреал. "Този вид изключване на черната дупка може да бъде решаващ начин за формиране на звезди в ранната Вселена."

Въпреки че има много примери, при които енергията, разпръсквана от черните дупки в заобикалящата ги среда, е отговорна за намаляването на скоростта на звездообразуването десетки, хиляди или повече пъти, обикновено тези струпвания са само на няколкостотин милиона светлинни години от Земята и са много по-стари от SpARCS1049.

В случая на SpARCS1049 астрономите не виждат никакви признаци, че свръхмасивната черна дупка в централната галактика активно поглъща материя. Например няма доказателства за съществуването на струя материал (джет), излизаща от черната дупка в данните от радиодиапазона или за източник на рентгенови лъчи от средата на галактиката, показващ, че се нагрява някаква материя, падаща в черната дупка.

„Много астрономи смятаха, че без намесата на черна дупка звездообразуването ще изпадне извън контрол“, коментира съавторът Трейси Уеб (Tracy Webb ) от Университетя Макгил, който за пръв път открива SpARCS1049 през 2015 г. с космическия телескоп Spitzer на НАСА. "Сега имаме доказателства от наблюдения, че това наистина се случва."

Защо черната дупка е толкова тиха? Наблюдаваната разлика в позицията между най-плътния газ и централната галактика може да е причината. Това би означавало, че свръхмасивната черна дупка в центъра на тази галактика е гладна за гориво. Загубата на източник на гориво за черната дупка спира изблиците и позволява на газа да се охлажда без пречки, като най-бързо се охлажда най-плътният газ. Едно от обясненията за това отместване е, че два по-малки галактически клъстера са се сблъскали в някакъв момент в миналото, за да създадат SpARCS1049, отмествайки най-плътния газ от централната галактика.

Справка: Evidence of runaway gas cooling in the absence of supermassive black hole feedback at the epoch of cluster formation, arXiv:2007.15660 [astro-ph.GA] arxiv.org/abs/2007.15660

Източник: Black hole fails to do its job, Chandra X-ray Center


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.