Na stotine milijonov svetlobnih let oddaljena je supermasivna črna luknja v središču grozdja galaksije z imenom Ophiuchus. Čeprav so črne luknje znane po sesanju okoliškega materiala, material včasih izstrelijo v curkih. Ta črna luknja je mesto skoraj nepredstavljivo močne eksplozije, ki je nastala ob izgonu ogromne količine materiala.
"Na nek način je ta eksplozija podobna kot izbruh Mt. St. Helens je leta 1980 odtrgal vrh gore. "
Simone Giantucci, glavni avtor.
Grozd galaksije Ophiuchus je oddaljen približno 390 milijonov svetlobnih let. Na sredini grozda je galaksija s supermasivno črno luknjo. Astronomi, ki so uporabili podatke iz rentgenskega observatorija Chandra in vesoljskega plovila XMM Newton ESA, so videli eksplozijo črne luknje. Uporabili so tudi radijska opazovanja iz arhive Murchison Widefield Array (MWA) v Avstraliji in radioteleskopa Giant Metrewave (GMRT) v Indiji.
Skupina, ki stoji za tem delom, je svoje rezultate objavila v reviji The Astrophysical Journal. Njihov prispevek je naslovljen "Odkritje velikanskega radijskega fosila v galaksiji Ophiuchus." Glavna avtorica prispevka je Simona Giacintucci iz Naval Research Laboratory v Washingtonu, DC.
"Na nek način je ta eksplozija podobna kot izbruh Mt. Helens je leta 1980 odtrgal vrh gore, "je povedal glavni avtor Giacintucci. "Ključna razlika je v tem, da lahko v krater vstavite petnajst galaksij Mlečne poti, ki jih je ta izbruhnil v vroč plin."
Luknjo, ki jo je ustvarila eksplozija, imenujemo radijski fosil. Iz vesolja so ga izklesali curki ali žarki super segretega materiala, ki eksplodirajo iz črne luknje in trčijo v okoliški material. Ti curki so posledica tega, kar astronomi imenujejo aktivna galaktična jedra ali AGN, ki jih oddajajo črne luknje, ki se "hranijo". V tem primeru so izrezljano območje prvič opazili na Chandra slikah območja kot nenavaden ukrivljen rob. O tem so prvič poročali v dokumentu iz leta 2016.
Avtorji tega prispevka so se spraševali, ali bi črna luknja lahko ustvarila ta ukrivljen rob, vendar so to idejo zavrnili, misleč, da nobena črna luknja ne more biti tako močna. V tem prispevku so dejali: "Zaključujemo, da je ta funkcija najverjetneje posledica plinske dinamike, povezane z združitvijo."
V tem novem prispevku so avtorji prišli do drugačnega zaključka. "Tako se zdi, da je starostni fosil najmočnejšega izbruha AGN-ja, opažen v kateri koli galaksiji."
Količina energije v eksploziji je osupljiva. Izdal je petkrat več energije kot prejšnji rekorder in sto tisočkrat več kot tipični grozdi.
Križ v označeni različici prikazuje, kje se nahaja osrednja galaksija. Najbolj kul in najgostejši plin se nahaja približno 6500 svetlobnih let od osrednje galaksije. Na tej sliki to ustreza območju, ki je manjše od križa, ki je bil uporabljen za iskanje osrednje galaksije, in vira eksplozije. Zanimivo je, da če bi se plin preselil tako daleč od vira, bi bila črna luknja v viru prikrajšana za rast. To bi nato ustavilo curke.
Po tem novem dokumentu se je zgodilo ravno to. "AGN trenutno gladi zaradi pridobivanja hladnega plina, ker se vrh gostote plina premakne z drobljenjem jedra," pravijo avtorji. "Posekanje bi lahko povzročilo to izjemno eksplozijo, če bi prišlo v asimetričnem plinskem jedru. Ta dinozaver je lahko zgodnji primer novega razreda virov, ki ga bodo odkrili nizkofrekvenčni pregledi galaksijskih grozdov. "
Astronomi za opis izpodrivanja plina uporabljajo izraz "drsenje". Podobno je s tekočino, ki se v posodi razliva. Posekanje ponavadi sprožita združitev dveh skupin galaksije, vendar astronomi menijo, da bi v tem primeru eksplozija lahko povzročila.
Medtem ko je prejšnji dokument iz leta 2016 temeljil samo na rentgenskih podatkih Chandra, je nov papir uporabil podatke X-Ray iz XMM Newtona ESA, da so opazili nenavadno ukrivljeno funkcijo in jo potrdili. Za nadaljno preučevanje regije so uporabili tudi radijske podatke iz dveh opazovalnic. Ti podatki so potrdili, da je ukrivljen rob res rob velikanske radio fosilne luknje. Ključnega pomena so radijske emisije zunaj luknje, ki so bile pospešene do skoraj relativistične hitrosti. Združitev tega ne bi mogla storiti; le množična eksplozija materiala bi lahko.
"Radijski podatki se prilegajo v rentgenske žarke kot roka v rokavice," je dejal soavtor Maxim Markevitch iz Nasinega vesoljskega letališkega centra Goddard v Greenbeltu v Marylandu. "To je klinika, ki pove, da se je tu zgodil izbruh velikosti brez primere."
Izbruh je zdaj že preteklost in astronomi iz črne luknje ne vidijo nobenih dokazov o nadaljevanju aktivnosti AGN. To se ujema s podatki, ki prikazujejo črno luknjo v velikem mehurčku lastne izdelave.
"Kot je to pogosto v astrofiziki, resnično potrebujemo opazovanja z več valovnimi dolžinami, da resnično razumemo fizične procese pri delu," je dejala Melanie Johnston-Hollitt, soavtorica Mednarodnega centra za radio astronomijo v Avstraliji. "Ob združljivih informacijah z rentgenskih in radijskih teleskopov je bil razkrit ta izredni vir, vendar bo potrebno več podatkov, da odgovorimo na številna preostala vprašanja, ki jih ta predmet postavlja."
Več:
- Sporočilo za javnost: Rekordna eksplozija s črno luknjo
- Vesoljski časopis: Kaj so aktivni galaktični jedri?
- Raziskovalni članek: Odkritje velikanskega radijskega fosila v galaksiji Ophiuchus
