Naukowcy wysuwają teorię, że czarna dziura „tworzy gwiazdy”, a nie je połyka

podczas czarne dziury Są ogólnie postrzegane jako kosmiczne potwory, które pochłaniają wszystko na swojej drodze, a naukowcy z Uniwersytetu Stanowego Montana odkryli, że Czarna dziura Masyw położony w środku galaktyka Henize 2-10 mogło być źródłem powstawania nowych gwiazd w tej galaktyce: w rzeczywistości bardzo ostre zdjęcie dostarczone przez Hubble’a wykazało związek między tą czarną dziurą a sąsiednim obszarem powstawania gwiazd.

Haines 2-10 to galaktyka karłowata znajdująca się w konstelacji Kompasu, około 30 milionów lat świetlnych od Ziemi, która charakteryzuje się szczególnie wysokim tempem powstawania gwiazd. ten galaktyki Krasnoludy mogą skrywać stosunkowo masywne czarne dziury. Ale w przypadku Henize 2-10 kwestia od dawna jest przedmiotem debaty: niektórzy naukowcy sądzili, że promieniowanie emitowane z centrum tej galaktyki bardziej odpowiada pozostałości po supernowej niż supermasywnej czarnej dziurze – która ponadto może były bardziej zgodne ze zrównoważoną produkcją gwiazd.

Amy Raines z Wydziału Astronomii Uniwersytetu Wirginii. Swój pierwszy przewodnik zaprezentowałem w 2011 roku Co sugeruje, że Henize 2-10 rzeczywiście ma w swoim centrum supermasywną czarną dziurę. Dziś twierdzi, że ta czarna dziura wytwarza gwiazdy. ” Wcześnie dowiedziałem się, że w Henize 2-10 dzieje się coś niezwykłego i wyjątkowego, a teraz Hubble dostarczył bardzo wyraźny obraz relacji między czarną dziurą a pobliskim regionem gwiazdotwórczym. położony w 230 lata świetlne Powiedziała W komunikacie prasowym.

Przepływ plazmy sprzyja powstawaniu gwiazd

Nie jest jasne, w jaki sposób wypływy spowodowane przez czarne dziury mogą prowadzić do formowania się gwiazd w galaktykach karłowatych, ponieważ badania w tym obszarze zwykle koncentrują się na masywniejszych galaktykach, a dowody są nieliczne. Jednak ostatnie obserwacje galaktyki Henize 2-10 przez Hubble’a dostarczyły nowych odpowiedzi: Amy Reines i jej zespół zidentyfikowali jonizujące włókno o długości około 150 kawałków, łączące regiony wokół czarnej dziury z obszarem powstawania gwiazd.

Region ten był już domem dla gęstego zbioru gazów, gdy dołączył do niego wypływ z czarnej dziury o niskiej prędkości. Dane z Hubble’a do obliczenia prędkości prądu (szacowanej na około 1,6 miliona kilometrów na godzinę) oraz wiek młodych gwiazd sugerują związek przyczynowy między nimi. Kilka milionów lat temu strumień gorącego gazu zderzył się z gęstym obłokiem tych młodych gwiazd, a następnie rozprzestrzenił się wokół nich — jak woda z węża ogrodowego uderzająca w stos ziemi. Naukowcy odkryli grupy młodych gwiazd prostopadle do odpływu, ujawniając drogę ich propagacji.

Widzimy więc efekt odwrotny do tego, co zwykle dzieje się w dużych galaktykach. W rzeczywistości materia, która „wpada” w supermasywną czarną dziurę w jej jądrze, jest porywana przez otaczające pola magnetyczne, tworząc gorące strumienie plazmy poruszające się z prędkością bliską prędkości światła. Obłoki gazu na ścieżce tych dżetów są ogrzewane poza ich zdolność do chłodzenia i formowania gwiazd.

Naukowcy wyjaśnili, że w przypadku Henize 2-10 czarna dziura jest mniej masywna, przepływ plazmy jest płynniejszy, a gaz jest skompresowany na tyle, aby przyspieszyć powstawanie nowych gwiazd. To odkrycie potwierdza hipotezę o istnieniu supermasywnej czarnej dziury: Wyjątkowa rozdzielczość Hubble’a wyraźnie pokazuje podobny do klucza wzór prędkości gazu, który możemy dopasować do wzoru wypływu z czarnej dziury. Pozostałość po supernowej nie pokaże tego wzoru, więc jest to nasz absolutny dowód, że jest to czarna dziura. – powiedział deszcz.

Możliwe spojrzenie na pierwotne czarne dziury

Dla przypomnienia naukowcy wyróżniają kilka typów czarnych dziur. Pierwotne czarne dziury są bardzo małe; Powstały podczas Wielkiego Wybuchu w bardzo gęstych regionach. Najpowszechniejsze gwiezdne czarne dziury mają masę od 10 do 20 mas Słońca; Są one spowodowane grawitacyjnym zapadaniem się pozostałości masywnych gwiazd. Średnia masa czarnych dziur waha się od 100 do 10 000 mas Słońca. Supermasywne czarne dziury, takie jak te w centrum naszej galaktyki, mają masy od kilku milionów do kilku miliardów mas Słońca.

Zaproponowano kilka teorii wyjaśniających pochodzenie supermasywnych czarnych dziur, ale w tej chwili żadna z nich nie wydaje się być bardziej wiarygodna od innych. Według Rainesa klucz do tajemnicy może leżeć w związku między masą galaktyki a jej czarną dziurą. Czarna dziura Hinnes 2-10 ma masę około miliona mas Słońca, ale w większych galaktykach czarne dziury mogą mieć masę miliarda razy większą od masy Słońca. Krótko mówiąc, im większa masa galaktyki macierzystej, tym większa masa centralnej czarnej dziury.

Jeśli czarne dziury galaktyk karłowatych bardzo interesują astrofizyka, to dlatego, że mogą być podobne do czarnych dziur w pierwotnym wszechświecie, kiedy zaczęły ewoluować. Galaktyki karłowate z biegiem czasu pozostały stosunkowo małe. Nie rozszerzały się ani nie łączyły z innymi galaktykami. ” Galaktyki karłowate mogą zachować pewną pamięć o scenariuszu zasiania czarnej dziury, który w przeciwnym razie zostałby utracony w czasie i przestrzeni mówi deszcz. Dlatego planowane jest przeprowadzenie dalszych badań nad czarnymi dziurami w galaktykach karłowatych, aby dowiedzieć się więcej o tym zjawisku.

źródło : Z. Schutte i A. Reines, Nature