La sute de milioane de ani-lumină distanță, o gaură neagră super-masivă se află în centrul unui grup de galaxie numit Ophiuchus. Deși găurile negre sunt renumite pentru aspirarea materialelor din jur, uneori expulzează materialul în jeturi. Această gaură neagră este locul unei explozii aproape inimaginabil de puternice, creată când o cantitate enormă de material a fost expulzată.
„În unele moduri, această explozie este similară cu cea a erupției Muntelui. Sf. Helens în 1980 s-a rupt de vârful muntelui. ”
Simone Giantucci, autor principal.
Clusterul galaxiei Ophiuchus se află la aproximativ 390 de milioane de ani lumină. În centrul clusterului există o galaxie cu o gaură neagră supermasivă. Astronomii care folosesc date de la Observatorul de raze X Chandra și nave spațiale XMM Newton ale ESA au văzut explozia găurii negre. De asemenea, au folosit observații radio de la Murchison Widefield Array (MWA) din Australia și Telescopul Radio Metreonda Gigant (GMRT) din India.
Echipa din spatele acestei lucrări și-a publicat rezultatele în The Astrophysical Journal. Hârtia lor este intitulată „Descoperirea unei gigantice fosile radio din clusterul galaxiei Ophiuchus”. Autorul principal al lucrării este Simona Giacintucci de la Laboratorul de Cercetări Navale din Washington, DC.
„În unele moduri, această explozie este similară cu cea a erupției Muntelui. Helens, în 1980, a rupt vârful muntelui ", a spus autorul principal Giacintucci. „O diferență esențială este că puteți să încadrați cincisprezece galaxii ale Calea Lactee la rând în crater, această erupție înțepată în gazul cald al clusterului.”
Gaura creată de explozie este numită fosil radio. Este scos din spațiu de jeturi sau grinzi de material supraîncălzit care explodează din gaura neagră și se ciocnesc de materialul din jur. Aceste jeturi sunt rezultatul a ceea ce astronomii numesc nuclee galactice active, sau AGN, care sunt emise de găurile negre care se „hrănesc”. În acest caz, zona sculptată a fost observată pentru prima dată în imagini Chandra din zonă ca o margine curbă neobișnuită. Acest lucru a fost raportat pentru prima dată într-o lucrare din 2016.
Autorii acelei hârtii s-au întrebat dacă o gaură neagră nu ar putea produce această margine curbă, dar au redus ideea respectivă, considerând că nicio gaură neagră nu poate fi atât de puternică. În acea lucrare, aceștia au spus „Concluzionăm că această caracteristică se datorează cel mai probabil dinamicii gazelor asociate cu o fuziune.”
În această nouă lucrare, autorii au ajuns la o concluzie diferită. „Se pare că este o fosilă foarte îmbătrânită din cea mai puternică izbucnire AGN observată în orice grup de galaxii.”
Cantitatea de energie din explozie este uluitoare. A eliberat de cinci ori mai multă energie decât precedentul record record și de sute de mii de ori mai mult decât grupurile tipice.
O cruce din versiunea etichetată arată unde se află galaxia centrală. Cel mai rece și cel mai dens gaz este situat la aproximativ 6500 de ani lumină de galaxia centrală. În această imagine, aceasta corespunde unei zone mai mici decât crucea folosită pentru localizarea galaxiei centrale și a sursei exploziei. Ce este interesant este că, dacă gazul s-ar îndepărta atât de departe de sursă, atunci gaura neagră a sursei ar fi lipsită de combustibil pentru creșterea sa. Că, la rândul său, ar opri jeturile.
Conform acestei noi lucrări, aceasta este exact ceea ce s-a întâmplat. „AGN este în prezent înfometați de accelerarea gazului rece, deoarece vârful densității gazului este deplasat de alunecarea miezului”, spun autorii. „Zgâlțâirea în sine ar fi putut fi declanșată de această explozie extraordinară dacă s-ar fi produs într-un nucleu de gaz asimetric. Acest dinozaur poate fi un exemplu timpuriu al unei noi clase de surse care trebuie descoperite de sondajele de joasă frecvență ale grupurilor de galaxii. ”
Astronomii folosesc termenul „sloshing” pentru a descrie deplasarea gazului. Este similar cu un lichid care se strecoară într-un recipient. Zgomotul este de obicei declanșat de două grupări de galaxie care se contopesc, dar astronomii cred că în acest caz, explozia ar fi putut să o provoace.
În timp ce lucrarea anterioară din 2016 se bazează exclusiv pe datele de raze X Chandra, noua hârtie a folosit date cu raze X de la XMM Newton ale ESA pentru a detecta caracteristica curbă neobișnuită și a o corobora. De asemenea, au folosit date radio de la două observatorii pentru a examina în continuare regiunea. Aceste date au confirmat că marginea curbă este într-adevăr marginea unei uriașe găuri radio fosile. Cheia acestui lucru sunt emisiile radio din exteriorul găului, care au fost accelerate până la viteze aproape relativiste. O fuziune nu ar putea face asta; numai o explozie masivă de material nu putea.
„Datele radio se încadrează în razele X, ca o mână într-o mănușă”, a declarat co-autorul Maxim Markevitch al Centrului de zbor spațial Goddard al NASA din Greenbelt, Maryland. „Acesta este clincherul care ne spune că aici a avut loc o erupție de dimensiuni fără precedent.”
Erupția este acum trecută, iar astronomii nu pot vedea nicio dovadă a activității continue a AGN din gaura neagră. Acest lucru se potrivește cu datele care arată gaura neagră din interiorul unei vaste bule de fabricare.
„Așa cum se întâmplă adesea în astrofizică, avem nevoie într-adevăr de observații pe mai multe lungimi de undă pentru a înțelege cu adevărat procesele fizice la locul de muncă”, a spus Melanie Johnston-Hollitt, coautor al Centrului Internațional pentru Radio Astronomie din Australia. „Deținerea informațiilor combinate de la radiografii și radiotelescoape a dezvăluit această sursă extraordinară, însă vor fi necesare mai multe date pentru a răspunde multor întrebări rămase pe care le pune acest obiect.”
Mai Mult:
- Comunicat de presă: Explozie cu înregistrări de găuri negre
- Revista Space: Ce sunt nucleii galactici activi?
- Document de cercetare: Descoperirea unei fosile radio gigant în clusterul galaxiei Ophiuchus
