Црна рупа петља између галаксија, остављајући за собом звезде – Арс Тецхница

Ако видите сличну линију на једној од својих фотографија, вероватно би требало да одвојите неколико минута да очистите сочиво. Али црта је, у овом случају, била на слици коју је направио свемирски телескоп Хабл, на коју не утиче шмук који свакодневни живот оставља на уређајима повезаним са Земљом. Стога је тим истраживача одлучио да открије шта може представљати дугачак, танак брис.

Још увек нису сигурни, али чини се да је најбоље објашњење буђење које је преостало из супермасивне црне рупе која је експлодирала из галаксије која је некада била домаћин. Његово ослобађање је вероватно узроковано две додатне супермасивне црне рупе спојене спајањем галаксија. Ако је тачно, то би био први пример оваквог понашања који смо икада видели.

Шта је ово?

У временима филмских камера, када су месеци или чак године понекад могли да прођу између снимања слике и развијања, није било необично снимити новонастале снимке и запитати се шта сте снимили на фотографији. Готово да можете чути ехо тих дана у опису астронома да су видели мрљу преко једне од Хаблових слика: „Тана, скоро равна линија била је лако видљива у визуелној процени квалитета података.“

Пажљивији поглед открио је да се линија протеже ка галаксији помало чудног изгледа. „Никада раније нисмо наишли на нешто слично на нашим сликама или у литератури, па смо одлучили да ту функцију укључимо у наш план праћења Кецк Табле.“ [telescope] Биће.“

На основу црвеног помака светлости од објекта, и они и галаксија су отприлике на истој удаљености од Земље, што указује да су то двоје повезани. Истраживачи процењују да је линија дуга око 200.000 светлосних година. Док супермасивне црне рупе у центру галаксија могу да емитују млазове материјала дуго (па чак и дуже), ови млазови имају тенденцију да се шире како се удаљавају од галаксије. У овом случају, линија је остала танка по целој дужини.

Поглед на звезде које емитују у низу указује на то да звезде генерално постају млађе како се крећу низ низ и даље од галаксије. Све заједно, чини се да је линија почела да се формира пре око 40 милиона година, а њен врх се од тада постепено удаљавао од галаксије брзином од око 1.600 километара у секунди.

старе теорије

Једно од могућих објашњења за ово кретање је да је галаксија избацила супермасивну црну рупу. Ово је неизбежно због два запажања: чини се да скоро све галаксије имају супермасивну црну рупу у свом језгру, а већина галаксија је изграђена вишеструким спајањем. Као резултат тога, супермасивне црне рупе галаксија пре спајања ће се на крају сударити једна са другом. Постоје два начина на који ово може довести до избацивања. Један је да ако се две од ових супермасивних црних рупа подвргну спајању где је производња гравитационе енергије неједнака, то би могло да пренесе усмерени импулс производу након спајања.

Алтернативни пут до избацивања се јавља ако се једно или више галактичких спајања деси у релативно брзим (у астрономским терминима) спајањима, тада је могуће да се све централне црне рупе још нису спојиле. У овим случајевима, могли бисте имати три или више ових дивова који круже један око другог, омогућавајући гравитационим интеракцијама да повуку једног од њих.

Урадили смо доста моделирања оваквих врста интеракција, тако да прилично добро разумемо процес избацивања. Оно што немамо је стварно добро разумевање шта би се могло догодити када црна рупа напусти галаксију. Испоставило се да смо ово почели да дизајнирамо 70-их из погрешних разлога. Људи су сугерисали да би избачене централне црне рупе могле бити начин да се објасне масивна изливања квазара, што имплицира да квазари нису били далеко или сјајни. Али испоставило се да су то квазари Он је био Заиста сјајно, тако да се испоставило да је читава линија размишљања погрешна, и идеја је брзо одустала.

Модели указују да ће скоро све у процесу бити занимљиво. Прво, избачена црна рупа би задржала шкољку пратећих звезда које су биле у језгру галаксије пре спајања. Након избацивања, ова шкољка би по величини била упоредива са великим глобуларним јатом или са веома малом патуљастом галаксијом. Али звезде унутра су се кретале невероватно брзо јер су кружиле око супермасивне црне рупе.

Ако избачено јато – које се зове звездани систем високог притиска – наиђе на део гаса након што напусти галаксију, створиће ударни талас унутар гаса, што може објаснити зашто је врх траке његова најсветлија тачка. Након њега, гас ће се срушити у празнину коју су оставили ударни таласи и покренути круг формирања звезда. Ово тачно објашњава напредовање старијих звезда у галактичком правцу.

С друге стране

Дакле, барем на грубом нивоу, општи обрис ове линије изгледа као масивна супермасивна црна рупа која се удаљава од свог бившег дома. Али постоје два проблема осим чињенице да модели нису заиста ажурирани деценијама, а наше разумевање космологије и рачунарске моћи је експоненцијално порасло од тада.

Можда је највећи проблем то што се чини да се нешто налази на другој страни галаксије од локације линије. Није тако далеко од галаксије као врх линије, и нема линије звезда која је повезује са галаксијом. Али у исто време, чини се да има јонизујуће шокове у близини, а постоји и расипање јонизованог материјала који тече назад у галаксију.

Стога, ако је и супермасивна црна рупа, она мора бити тежа чак и од оне која је избачена дуж линије јер се у поређењу чини да се креће споро (ово претпоставља да су оба објекта избачена у исто време). И морају да путују кроз различите материјале јер не доводе до исте врсте формирања звезда.

Најпроблематичније је то што не постоји очигледан начин да се избаци друга црна рупа у исто време, али у супротном смеру. Најједноставнији механизам за избацивање укључује три црне рупе, једну избачену, а друге две преостале у галактичком језгру. Могуће је да се ова два споје и добију гравитациони ударац од спајања, али је мало вероватно да би то послало тај ударац у било ком одређеном правцу – ипак би тај објекат путовао директно од избачене црне рупе. Могуће је избацити све три црне рупе, али то би захтевало да све буду сличне масе – што није нарочито вероватно.

Дакле, за сада, истраживачи условно сугеришу да је овај трећи објекат још један високо компримовани звездани систем са две супермасивне црне рупе; Очигледно нешто што захтева више белешки.

Али ово се односи на цео регион. Постоји још један објекат са стране линије који изгледа да се случајно поравнао, али то није потврђено. Док су астрономи успели да добију време телескопа да погледају линију, нису извукли много од тога, а много тога се може урадити уз дубље експозиције и више спектралне анализе. Дакле, надамо се да ће нам дужи поглед дати бољу представу о томе шта гледамо.

Астропхисицал Јоурнал Леттерс, 2023. ДОИ: 2041-8213/ацба86 (о ДОИ).