Kreditna slika: Chandra
Nove slike, ki jih je posnel rentgenski observatorij Chandra, prikazujejo galaksije v energijski fazi njihovega razvoja. Astronomi verjamejo, da je to le faza v daljšem ciklu, kjer se plin hladi in tvori galaksije, ki se nato združijo in ustvarijo supermasivno črno luknjo. Iz črne luknje eksplodirajo curki vročega plina, ki odplaknejo vso snov in dajo priložnost, da se ohladi nazaj? nato pa se cikel začne znova.
Slike, ki jih je naredil Nasin rentgenski observatorij Chandra, so odkrili dve oddaljeni kozmični gradbišči, ki živita od aktivnosti. To odkritje kaže, kako super masivne črne luknje nadzorujejo rast ogromnih galaksij v oddaljenem vesolju.
Rentgenske žarke smo zaznali iz ogromnih oblakov visokoenergijskih delcev okoli galaksij 3C294 in 4C41.17, ki so od Zemlje oddaljeni 10 milijard svetlobnih let. Energetski delci so ostali iz preteklih eksplozivnih dogodkov, ki jih je mogoče izslediti skozi rentgenske in radijske curke nazaj do super masivnih črnih lukenj, ki se nahajajo v središčih galaksij.
"Te galaksije razkrivajo energijsko fazo, v kateri super masivna črna luknja prenaša veliko energije v plin, ki obdaja galaksije," je dejal Andrew Fabian iz angleške univerze Cambridge, vodilni avtor prispevka o 3C294, ki se bo pojavil v prihodnji številki Mesečnika Obvestila kraljevega astronomskega društva. "To se zdi ključno pri razlaganju zagonetnih lastnosti današnjih galaksij, zlasti tistih, ki se združujejo v velike grozde," je dejal.
Nastala slika je velikega kozmičnega cikla. Gosto območje medgalaktičnega plina se ohladi in tvori več manjših galaksij, ki se združijo v večjo galaksijo s super masivno črno luknjo. Galaksija in njena osrednja črna luknja še naprej rasteta, dokler energija, ki jo ustvarjajo curki iz okolice glasne črne luknje, ne ustavi padca snovi v črno luknjo. Milijone let po tem, ko se reakcija reaktorja umiri, se bo snov spustila v črno luknjo in cikel se začne znova.
Tako 3C294 kot 4C41.17 prebivata v območjih vesolja, ki vsebujeta nenavadno veliko število galaksij. Plin in galaksije, ki obdajajo te galaksije, se bodo sčasoma sesule in oblikovale grozdaste grozde, nekatere najbolj množične predmete v vesolju. Čeprav se bosta 3C294 in 4C41.17 razvila do gangantujskih velikosti, s kopičenjem okoliške snovi, ki tvori stotine milijard zvezd, njihova rast ne gre brez nadzora.
"Kot da narava poskuša omejiti težo na velikosti najmasivnejših galaksij," je dejal Caleb Scharf z univerze Columbia v New Yorku in glavni avtor prispevka o 4C41.17, ki bo objavljen v The Astrophysical Journal. „Pripombe Chandra so nam dali pomemben namig, kako se to dogaja. Visokoenergijski curki dajejo super masivnim črnim luknjam razširjen doseg za uravnavanje rasti teh galaksij, "je dejal.
V točkah 3C294 in 4C41.17 so vroče vrtinčaste inferne okoli svojih super masivnih črnih lukenj sprožile magnetizirane curke visokoenergijskih delcev, ki so jih najprej prepoznali radijski teleskopi. Ti curki, ki jih je zaznala tudi Chandra, so pometali oblake prahu in plina ter pomagali sprožiti milijardo novih zvezd. Prašni oblaki, ki tvorijo zvezde 4C41.17, najmočnejši vir infrardečega sevanja, kar so jih kdaj opazili, so vgrajeni v še večje plinske oblake.
Astronomi so pred kratkim za opazovanje teh večjih oblakov, ki imajo temperaturo 10.000 stopinj, uporabljali observatorij Keck. Ti oblaki so preostali material iz tvorbe galaksije in bi se morali, če ne bi bilo vira toplote, hitro ohladiti s sevanjem.
"Pomembno je, da topli oblaki plinov tesno sovpadajo z največjim obsegom emisij rentgenskih žarkov," je dejal Michiel Reuland iz nacionalnega laboratorija Lawrence Livermore, Livermore, Kalifornija, soavtor papirja 4C41.17 in dokumenta, ki opisuje observatorij Keck delati. "Rezultati Chandra kažejo, da lahko visoko energijski delci ali sevanje dobavljajo potrebno energijo za osvetlitev teh oblakov," je dejal.
Večina rentgenskih žarkov iz 4C41.17 in 3C294 je posledica trkov energijskih elektronov s kozmičnim ozadjem fotonov, proizvedenih v vročem zgodnjem vesolju. Ker so te galaksije daleč, je njihovo opaženo sevanje nastalo, ko je bilo vesolje mlajše in je bilo ozadje bolj intenzivno. Ta učinek poveča rentgensko sevanje in pomaga astronomom, da preučijo izjemno oddaljene galaksije.
Nasin center za vesoljske lete Marshall v Huntsvilleu, Alaha, upravlja program Chandra. TRW, Inc., Redondo Beach, Kalifornija, je glavni izvajalec vesoljskih plovil. Smithsonianov rentgenski center Chandra nadzoruje znanost in letalske operacije iz Cambridgea, Massachusetts, za Urad za vesoljske znanosti, sedež NASA, Washington.
Izvirni vir: NASA News Release
