Medžiojant didelę juodąją skylę, kurios nėra

Tamsi iliustracija. Byla: Aurore Simonnet ir NASA Goddardo kosminių skrydžių centras

  • Astronomai ieško supermasyvių ženklų Juodoji skylė galaktikos spiečiuje „Abell 2261“.
  • Beveik visų pagrindinių galaktikų centre yra juodosios skylės, o centrinėje Abell 2261 galaktikoje tikimasi turėti vieną didelę.
  • Mokslininkai spėja, kad praeityje galaktika buvo sąlytyje su kita galaktika, dėl kurios atsiras nauja juodoji skylė.
  • Nepaisant kruopštaus Chandros ir kitų teleskopų stebėjimo, astronomai vis dar nežino, kas nutiko šiai milžiniškai juodai skylei.

Paslėpta paslaptis, susijusi su juodosios skylės vieta.

Bežiūrėdamas NASAChandros rentgeno observatorija ir Hablo kosminis teleskopasastronomai neturi įrodymų, kad ilgoji juodoji skylė sveria nuo 3 iki 100 milijardų saulės masių, kad ir kur ji būtų

Ši trūkstama juodoji skylė turi būti didelėje galaktikoje „Abell 2261“ galaktikos centre, esančioje maždaug 2,7 milijardo šviesmečių atstumu nuo Žemės. Šiame kombinuotame „Abell 2261“ vaizde yra vaizdiniai duomenys iš Hablo ir „Subaru“ teleskopo, rodantys galaktikas grupėje ir iš jos, taip pat Chandros rentgeno duomenys, rodantys grupėje prisotintas karštas dujas (rausvos spalvos). Vaizdo centre rodoma didelė elipsinė galaktika grupės centre.

Beveik kiekvienoje didelėje Visatos galaktikoje jų centro viršuje yra juodoji skylė, kurios masė siekia milijonus ar milijardus saulės spindulių. Kadangi juodosios skylės masė viduryje visada seka pačios galaktikos svorį, astronomai tikisi, kad Abelio 2261 centre esančioje galaktikoje yra didelė juodoji skylė, kuri kontrastuoja su žinoma visatos juodąja skylute.

„Abell 2261“ integruotas infraraudonųjų spindulių spindulys

Šiame „Abell 2261“ paveikslėlyje yra Chandros rentgeno duomenys, rodantys karštas dujas aplink grupę, ir vaizdiniai duomenys iš Hablo ir „Subaru“ teleskopo, rodantys grupės ir fono galaktikas. Astronomai šiais teleskopais ieškojo vaizdo centre esančios galaktikos, kad surastų juodosios skylės, kurios laukiama nuo 3 iki 100 milijardų galaktikų per dieną, įrodymų. Nerasta nė vienos šios juodosios skylės ženklo, gilinančio paslaptį, kas įvyko sistemoje. Atvejas: rentgenas: NASA / CXC / Mičigano universitetas / K. Gültekin; Optinis: NASA / STScI ir NAOJ / Subaru; Infraraudonieji spinduliai: NSF / NOAO / KPNO

Naudodamiesi Chandros duomenimis, gautais 1999 ir 2004 m., Astronomai jau susprogo į didelio „Abell 2261“ stiklo centrą su didelės juodosios skylės ženklais. Jie ieškojo medžiagos, kaitinančios šilumą, kai ji nukrito šalia juodosios skylės ir skleidė rentgeno spindulius, tačiau tokio šaltinio nerado.

Su naujais ilgalaikiais „Chandra“ pastebėjimais, kurie buvo atrasti 2018 m., Kayhano Gultekino vadovaujama komanda iš Mičigano universiteto Ann Arbore atliko išsamius juodosios skylės galaktikos centre tyrimus. Jie svarstė dar vieną paaiškinimą, kuriame iš šeimininko centro centro buvo iškasta juoda skylė. Šis smurtinis reiškinys gali būti dviejų galaktikų, sujungtų taip, kad susidarytų stebima galaktika, rezultatas. Juodoji skylė kiekvienos galaktikos viduryje susijungia ir sudaro vieną didelę juodąją skylę.

Sujungus juodąsias skyles, jie gamina mazgelius laikotarpiu, vadinamu erdve Gravitacijos bangos. Jei didžioji dalis tokio įvykio sukeltos gravitacijos būtų stipresnės vienoje pusėje nei kitoje, teorija rodytų, kad dar didesnė juodoji skylė būtų pasiųsta toli spektro centre. Tai vadinama juoda skylė, kuri baigiasi.

Astronomai nerado tikslių juodųjų skylių sugrįžimo įrodymų ir nėra žinoma, ar juodosios skylės, viršijančios jų galią, buvo pakankamai arti, kad sukeltų gravitacines bangas; iki šiol astronomai tik patvirtino mažų juodųjų skylių susiliejimą. Didesnių juodųjų skylių atradimas gali sustiprinti mokslininkų naudojimąsi observatorijomis ir jų plėtrą gravitacijos bangoms aptikti derinant juodąsias skyles.

„Abell 2261“ centrinė galaktika yra puiki juodosios skylės, einančios atgal, paieškos sistema, nes yra du netiesioginiai ženklai, rodantys, kad galėjo įvykti dviejų didelių skylių susidūrimas. Pirma, Hablo ir „Subaru Optical“ stebėjimo duomenys atskleidžia galaktikos bazę – regioną centre, kur galaktikos žvaigždžių skaičius galaktikoje yra arčiau arčiau didesnės vertės – daug didesnis nei tikėtasi iš jos didžiausios galaktikos. Antrasis ženklas yra tai, kad stiprių galaktikų tankis galaktikoje yra daugiau nei 2000 šviesmečių nuo galaktikos centro, kuris yra labai ilgas.

Šiuos bruožus pirmasis nustatė Marcas Postmanas iš Teleskopo mokslo instituto (STScI) ir jo bendradarbiai savo ankstesniuose vaizduose „Hubble“ ir „Subaru“ ir paskatino juos siūlyti mintį, kad juodoji skylė pritvirtinta prie „Abell 2261“. Jungiamojoje vietoje paslaptinga juodoji skylė kiekvienoje galaktikoje nugrimzta į naują galaktiką. Jei juos sieja gravitacija ir jų sukimasis pradeda mažėti, tikimasi, kad juodosios skylės sąveikaus su aplink esančiomis žvaigždėmis ir paleis jas iš galaktikos centro. Tai galėtų paaiškinti didelę „Abell“ kolekciją 2261. Vidutinė žvaigždžių spūstis gali atsirasti dėl smurtinio įvykio, pavyzdžiui, dviejų juodųjų skylių susijungimo ir vienos didelės, didelės skylės pasikartojimo su pasekmėmis.

Nors yra užuominų, kad įvyko juodosios skylės maišymasis, jokie Chandros ar Hablo duomenys neparodė pačios juodosios skylės įrodymų. Gultekinas ir dauguma jo bendraautorių, vadovaujami Sarah Burke-Spolaor iš Vakarų Virdžinijos universiteto, anksčiau naudojo Hablą ieškodami žvaigždžių spiečiaus, kurį galėjo paskatinti vėsi juodoji skylė. Jie ištyrė tris objektus netoli galaktikos centro ir išbandė, kad žvaigždžių judesiai šiuose grumstuose buvo pakankamai aukšti, kad būtų galima numanyti, jog juodoje saulėje jie turi juodąją skylę. Nėra aiškių įrodymų, kad juoda skylė aptikta dviejuose grumstuose ir žvaigždėse vienas kitame, nebuvo per silpni, kad būtų galima priimti teisingus sprendimus.

Anksčiau jie buvo skaitę Abello 2261 ir Karfo G. Jansky iš didžiojo NSF pastebėjimus. Netoli galaktikos centro rastos radijo transliacijos parodė įrodymus, kad prieš 50 milijonų metų įvyko didelė juodoji skylė, tačiau tai nerodo, kad šiuo metu galaktikos centre yra tokia juodoji skylė.

„Abell 2261“ optinis radijas

Byla: NASA / CXC, NASA / STScI, NAOJ / Subaru, NSF / NRAO / VLA

Jie kreipėsi į Chandrą ieškodami daiktų, kurie sušilo ir rado rentgeno spindulius, nukritus tamsiosios dėmės link. Nors Chandros duomenys atskleidė, kad karščiausios dujos nebuvo galaktikos centre, jos nerodė jokių augančios juodosios skylės rentgeno signalų – grupės centre, nei vienoje galaktikoje, nei radijo laidoje nerasta rentgeno spindulių šaltinio.

Autoriai daro išvadą, kad nė vienoje iš šių sričių nėra tamsios dėmės, arba ji lėtai traukia objektus, kad gautų matomą rentgeno signalą.

Šios didžiosios juodosios skylės paslaptis tęsiasi. Nors paieška nepavyko, astronomams lieka viltis ateityje ieškoti šios didžiosios juodosios skylės. Kad tik pakrikštyti Jameso Webbo turinys gali atskleisti juodosios skylės buvimą galaktikos centre arba vieną iš žvaigždžių fragmentų. Jei Webbas neranda juodosios skylės, geriausias paaiškinimas yra tai, kad juodoji skylė atsigavo galaktikos centre.

Straipsnis, kuriame aprašytos šios išvados, paskelbtas žurnale American Astronomical Society. Gultekino autorės yra Sarah Burke-Spolaor; Todas R. Laueris (Nacionalinė astronomijos mokslo laboratorija, Tuksonas, Arizona); T. Josephas W. Lazio ir Leonidas A. Moustakas („Jet Propulsion Lab“, Kalifornijos Kalifornijos technologijos institutas, Pasadena, Kalifornija); ir Patrickas Ogle’as ir Marcas Postmanas (Kosmoso mokslų centras, Baltimorė, Merilandas).

Nuoroda: Kayhan Gültekin, Sara Burke-Spolaor, Tod R. Lauer, T. Joseph W. Lazio, Leonidas A. Moustakas, Patrick O, „Žvilgsnis į nuostabų stiklo grupės„ Chandra “,„ Tamsoje sugrįžusių žmonių gavėjas “. Paštininkas, 2021 m. Sausio 5 d., Astrofizikos žurnalas.
PRANEŠIMAS: 10.3847 / 1538-4357 / abc483

NASA NASA aviacijos ir kosmoso valdymo centras valdo „Chandra“ programą. Smithros astrofizikos observatorijos Chandros rentgeno centras valdo Kembridžo Masačusetso valstijos mokslą ir aviacijos operacijas Burlingtone, Masačusetse.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Pristatome 260 milijonų metų žmogžudystę

Anteozauro reinkarnacija užpuola žolėdį Moschognathus. Autorius: Alexas Bernardini (@SimplexPaleo) Kadangi manyta, kad jis sunkus, lėtas ir vangus, 260 milijonų metų senumo Anteosaurus buvo žiaurus...

Biokuras ir chemijos gamyba iš vaiko paslapčių

San Clemente salos ožka Elway gali daug ko išmokyti apie biologinį apdorojimą. Kreditas: UC Santa Barbara Pradedant biokuru ir kitomis cheminėmis medžiagomis, baigiant metano...

Dalelių fizikai problemą, vadinamą „persekiojimu“, sprendė daugiau nei 20 metų.

Iliustracija seka spindulio keliu, kai jis eina per stačiakampę, radijo dažnio, vario, magneto, juodojo dipolio ir modulinę matavimo sistemą ir į dalelių detektorių. ...

Kiek pavojinga yra nauja SARS-CoV-2 (COVID-19) viruso mutacija?

Darbas Ciklologijos ir imunologijos instituto (IVI) Aukšto saugumo laboratorijoje. Kreditas: © IVI Koks naujas mm pokytis. Balta Koronavirusas II su sunkiais kvėpavimo simptomais...

2D medžiagų paėmimas sukimui

„Spintronic“ skaičiavimo meno koncepcijos iliustracija. Tskubos universiteto Aukšto slėgio fizikos instituto mokslininkai kuria naują molibdeno disulfido tranzistorių, kuris sukuria elektronų sukimosi vaizdą, kuris galėtų atverti...

Newsletter

Subscribe to stay updated.