Etsitään mustia reikiä matkan päässä olevista galakseista

Mustat aukot ovat omituisia petoja kosmisessa eläintarhassa. Niitä on kahta "tyyppiä": tähtien ja supermassive. Nyt on hyvin tiedossa, että useimmissa galakseissa on monia tähtimassan mustia reikiä, jotka ovat hajallaan. Ne luodaan yleensä tähtiä kuollessa supernoova-räjähdyksissä. Niitä löytyy joskus binaarijärjestelmistä, joissa musta reikä ja valkoinen kääpiö tai jokin muu tähti tekevät kiertotanssia keskenään.

Suurimmat mustat aukot, supermassiivit, on sijoitettu galaksien sydämiin ja sisältävät miljoonien tai miljardeja tähtiä. He viettävät ainakin osan ajastaan ​​vietelläkseen materiaaleja lähialueillaan. Suurin osa supermassiivisista mustista aukoista, joista tähtitieteilijät tietävät, on sijoitettu galakseihin, jotka itse on niputettu klusteriin. Suurin toistaiseksi löydetty massa on 21 miljardia aurinkoa, ja se pitää oikeutta galaksin ytimessä Koma-klusterissa. Kooma on valtava taajama, joka sijaitsee 336 miljoonan valovuoden päässä

Se ei ollut ainoa iso siellä. Tähtitieteilijät löysivät myös 17 miljardin auringon massan mustan aukon, joka on metsästyksessä NGC 1600 -nimisen galaksin ytimestä, joka itsessään on kosmisessa takavedessä, jossa on vain noin 20 galaksia. Koska suurin osa todella suurista mustista aukoista asuu "suurissa kaupungeissa" (eli hyvin asutuissa galaksi-klustereissa), tämän löytäminen yksi galaktisten tikkuista kertoo tähtitieteilijöille, että jotain outoa piti tapahtua luodakseen sen nykyiseen galaksi.

Joten, kuinka hirviön musta aukko pääsee karkuun pienkaupungin galaksiklusterissa? Yksi mahdollinen selitys on, että se sulautui toiseen mustaan ​​reikään jossain vaiheessa kaukaisessa menneisyydessä. Varhaisessa vaiheessa maailmankaikkeuden historiaa, galaktien vuorovaikutukset olivat paljon yleisempiä, rakentamalla yhä suurempia pienemmistä.

Kun kaksi galaksia yhdistyy, niiden tähdet, kaasu ja pöly sekoittuvat, ja niiden keskimmäinen musta ei myöskään sekoitu reiät (jos niitä on ja useimmat galaksit tekevät niistä) siirtyvät vastamuodostuneen ytimeen, massiivisemmiksi galaksi. Siellä ne kiertävät toisiaan, ja siitä tulee niin kutsuttu "binaarinen musta aukko". Mahdolliset tähdet tai kaasu- ja pölypilvet ovat kaksinkertaisessa vaarassa näiden mustien reikien painovoiman vetämisen kanssa. Tämä materiaali voi tosiasiassa varastaa vauhtia mustista rei'istä (edellyttäen, että se ei putoa suoraan niihin). Kun näin tapahtuu, tähdet pakenevat jättäen mustia reikiä vähemmän liikkeelle. Ne alkavat liikkua lähemmäksi toisiaan, ja lopulta ne sulautuvat luomaan behemoth-mustan aukon. Se kasvaa edelleen syöttämällä kaasua, joka on sovittu ytimeen koko törmäyksen ajan.

Joten miten NGC 1600: n musta reikä tuli niin massiiviseksi? Todennäköisin selitys on, että se oli aikaisessa vaiheessaan erittäin nälkäinen, minkä seurauksena se imi paljon kaasua ja muuta materiaalia.

Tämä valtava ruokahalu saattaa selittää myös sen, miksi isäntägalaksi on niin pienessä klusterissa verrattuna muihin supermassiivisiin mustiin reikiin galakseissa paljon suurempien klusterien sydämessä. NGC 1600 on ryhmänsä suurin, massiivisin galaksi. Se on myös kolme kertaa kirkkaampi kuin mikään muu lähellä olevista galakseista. Tuo valtava ero kirkkaudessa ei ole jotain, mitä tähtitieteilijät ovat nähneet muissa ryhmissä.

Suurin osa galaksin kaasusta kului kauan sitten, kun musta reikä loihti loistava kvaasari materiaalista, joka virtaa siihen, joka lämmitettiin hehkuvaan plasmaan. Nykyaikana NGC 1600: n keskeinen musta aukko on melko hiljainen. Itse asiassa tähtitieteilijät kutsuivat sitä "nukkuva jättiläinen". Tämä selittää miksi sitä ei ollut havaittu aikaisemmissa galaksin tutkimuksissa. tähtitieteilijät kompastui tämän massiivisen hirviön yli, kun he mittasivat lähellä olevien tähtijen nopeuksia. Mustan aukon voimakas painovoimakenttä vaikuttaa tähtien liikkeisiin ja nopeuksiin. Kun tähtitieteilijät pystyivät mittaamaan nämä nopeudet, he pystyivät sitten määrittämään mustan aukon massan.

Tähtitieteilijät käyttivät erikoisvälineitä Kaksosien observatorio Havaijilla tutkia tähtien tulevaa valoa lähellä NGC 1600: n mustaa reikää. Jotkut niistä tähdet kiertävät mustaa reikää, ja se liike näkyy tähtivalon sormenjälki (kutsutaan sen spektriksi). Muilla tähtiillä oli liikkeitä, jotka näyttävät viittaavan siihen, että he olivat kerran rohkenneet hiukan liian lähelle mustaa reikää ja heikentyneet painovoimaisesti enemmän tai vähemmän suorassa linjassa galaksin ytimestä. Tämä on järkevää siitä lähtien Hubble-avaruusteleskooppi tiedot osoittivat myös ytimen olevan hyvin heikko. Voit olettaa, että jos musta reikä heittäisi tähtiä itsestään. On mahdollista, että NGC 1600: n ydin on lähettänyt tarpeeksi tähtiä 40 miljardin auringon tuottamiseksi. Se kertoo tähtitieteilijöille, että tämän galaksin ytimessä, joka sijaitsee noin 209 miljoonaa valovuotta maasta, on piilotettu melko voimakas ja massiivinen musta aukko.

• Mustaa reikää on monissa galakseissa. Kierre- ja elliptiset ytimet sisältävät yleensä supermassiiviset mustat aukot.
• Elliptisen galaksin NGC 1600 sydämessä on melko massiivinen musta reikä.
• Astronomit pyrkivät ymmärtämään, miksi tässä galaksissa on niin massiivinen musta aukko.

• "Näkymä jättiläisestä elliptisestä galaksista NGC 1600." HubbleSite - Teleskooppi - Hubble Essentials - Tietoja Edwin Hubblesta, hubblesite.org/image/3723/news.
• Dunbar, Brian. "Mikä on musta reikä?" NASA, NASA, 21. toukokuuta 2015, www.nasa.gov/audience/forstudents/k-4/stories/nasa-knows/what-is-a-black-hole-k4.html.
• NASA, NASA, science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/black-holes.