Globoko v središču naše galaksije skriva črna luknja. Ali pač? Čeprav je zdaj na zahodni fronti vse tiho, so morda dokazi, da je bilo nekoč v našem galaktičnem središču nekaj zelo impresivnih dejavnosti - dejavnosti, ki so lahko vključevale več trčnih dogodkov in združitve črnih lukenj, ko se je stekla na satelitske galaksije. Zahvaljujoč novim spoznanjem para docentov, Kelly Holley-Bockelmann iz Vanderbilta in Tamare Bogdanović z Georgia Institute of Technology, imamo več dokazov, ki kažejo na neverjetno aktivno preteklost Mlečne poti.
"Tamara in jaz smo se ravno udeležili astronomske konference v Aspenu v Koloradu, kjer je bilo objavljenih več teh novih opazovanj," je dejala Holley-Bockelmann. "Bil je januar 2010 in snežno neurje je zaprlo letališče. Odločili smo se za najem avtomobila za vožnjo do Denverja. Ko smo se vozili skozi neurje, smo zbrali namige s konference in ugotovili, da lahko en sam katastrofalni dogodek - trk med dvema črnima luknjama pred približno 10 milijoni let - razloži vse nove dokaze. "
Zdaj pa si predstavljajte nočno nebo, osvetljeno z ogromno meglico, ki pokriva polovico nebesne krogle. To niso sanje, ampak resničnost. Ti masivni žarki visoko energijskega sevanja so znani kot Fermi mehurčki in pokrivajo območje približno 30.000 svetlobnih let na obeh straneh jedra Mlečne poti. Medtem ko jih ne moremo opazovati neposredno v vidni svetlobi, se ti delci gibljejo s približno 186.000 miljami na sekundo in žarejo v valovnih dolžinah rentgenskih in gama žarkov.
Po besedah Fulai Guo in Williama G. Mathewa iz kalifornijske univerze v Santa Cruzu: "Mehurčki Fermi zagotavljajo verodostojen dokaz nedavne močne reakcijske reakcije AGN v naši Galaksiji, ki daje nove vpoglede v izvor prebivalstva halo CR in kanala skozi katere ogromne črne luknje v diskovnih galaksijah med rastjo sproščajo povratno energijo. "
Vendar pa je v našem galaktičnem središču več kot le nekaj neverjetnih mehurčkov - to je lokacija treh najbolj množičnih grozdov mladih zvezd znotraj kraljestva Mlečne poti. Znano kot grozdi Central, Arches in Quintuplet, vsaka skupina ima nekaj sto vročih mladih zvezd, ki pritlikajo Sonce. Živeli bodo kratka, svetla, nasilna življenja ... izgorela v redkih nekaj milijonih let. Ker živijo hitro in umrejo mlado, se morajo te zvezde grozda oblikovati v zadnjih letih med izbruhom tvorbe zvezd v bližini galaktičnega središča - še en namig v tej kozmični sestavljanki.
"Grozdni galaksski centri zaradi svoje velike mase in navidezno vrhunskega IMF vsebujejo nekatere najbolj množične zvezde v Galaksiji. To je pomembno, saj so masivne zvezde ključne sestavine in sonde astrofizičnih pojavov na vseh lestvicah velikosti in razdalje, od posameznih mest nastajanja zvezd, kot je Orion, do zgodnjega vesolja v dobi reionizacije, ko so se rodile prve zvezde. Kot sestavine nadzirajo dinamično in kemično evolucijo svojih lokalnih okolij in posameznih galaksij s svojim vplivom na energijo in sestavo medzvezdnega medija. " pravi Donald F. Figer. "Verjetno igrajo pomembno vlogo pri zgodnji evoluciji prvih galaksij, in obstajajo dokazi, da so potomci najbolj energičnih eksplozij v vesolju, ki jih vidimo kot razpoke gama žarkov. Kot sonde določajo zgornje meje postopka tvorbe zvezd in njihova prisotnost verjetno konča nadaljnje tvorjenje bližnjih zvezd z nižjo maso. So tudi vidni produkti galaktičnih združitev, zvezdnih eksplozij in aktivnih galaktičnih jeder. "
Če želite poglobiti skrivnost, si poglejte bližje naše osrednje črne luknje. V premeru je približno 40 svetlobnih sekund in tehta približno štiri milijone sončnih mas. Glede na to, kar vemo, naj bi to povzročilo intenzivne gravitacijske plime - take, ki bi morale sesati okolico. Kako je torej, da so astronomi odkrili skupine novih, svetlih zvezd bližje 3 svetlobna leta od dogodkovnega obzorja? Seveda bi lahko bili na poti v pozabo, vendar podatki kažejo, da se zdi, da so se te zvezde tam oblikovale. To je precej podvig, če bi potrebovali molekularni oblak 10.000-krat gostejši od tistega, ki se nahaja v našem galaktičnem središču! Ali ne bi morale biti tudi tam stare zvezde? Odgovor je pritrdilen, moralo bi biti… vendar je veliko manj tistega, kar lahko opazimo in trenutnega teoretičnega modela napovedujejo.
Holley-Bockelmann ni hotela pustiti težave počitka. Ko se je vrnila domov, je za pomoč pri reševanju uganke zaprosila za pomoč študentki študentov Vanderbilt Meagan Lang. Nato so zaposlili Pau Amaro-Seoane z Inštituta za gravitacijsko fiziko Max Planck v Nemčiji, Alberta Sesana z Inštituta za državljanske dežele v Španiji in za pomoč pri raziskovanju Vanderbilt-jevega raziskovalnega profesorja Manodeepa Sinha. S toliko svetlimi mislimi, ki bi pomagali rešiti to uganko, so kmalu prišli do verodostojne razlage - tiste, ki se ujema z opazovanji in omogoča merljive napovedi.
Po njihovi teoriji se je satelitna galaksija Mlečna pot začela seliti proti našemu jedru. Ko se je združila z našo galaksijo, se je njegova masa odtrgala, tako da je ostala le njena črna luknja in majhna zbirka gravitacijsko vezanih zvezd. Po nekaj milijonih let je ta "preostanek" sčasoma dosegel galaktično središče in črne luknje so se začele združiti. Ko se je okoli večjega vrtela manjša črna luknja, je plaval ogromne brazde plina in prahu ter jo potisnil v večjo črno luknjo in ustvaril mehurčke Fermi. Duel gravitacijske sile niso bile nežne ... ti intenzivni plimi so bili sposobni stisniti molekularne oblake, ki obdajajo jedro, v gostoto, potrebno za nastanek svežih mladih zvezd. Morda zelo mlade zvezde, ki jih zdaj opazujemo v galaktičnem središču?
Vendar pa je na sliki več, kot je videti očesu. To isto oranje kozmičnega drevesa bi izrinilo tudi obstoječe starejše zvezde iz bližine ogromne osrednje črne luknje. To je prizor, ki ustreza trenutnim modelom, kjer združitev črne luknje odpelje zvezde v galaksijo s hiper hitrostmi ... prizor, ki ustreza opazovanju pomanjkanja starih zvezd na mejah naše supermasivne črne luknje.
"Gravitacijski poteg črne luknje satelitske galaksije bi lahko izvlekel skoraj 1000 zvezd iz galaktičnega središča," je dejal Bogdanović. "Te zvezde bi morale še vedno dirkati po vesolju, približno 10.000 svetlobnih let od prvotne orbite."
Je mogoče kaj od tega dokazati? Odgovor je pritrdilen. Zahvaljujoč obsežnim raziskavam, kot je Sloan Digital Sky Survey, bi morali imeti možnost določiti zvezde, ki se gibljejo z večjo hitrostjo, kot zvezde, ki niso bile podvržene podobni interakciji. Če astronomi, kot sta Holley-Bockelmann in Bogdanović, pogledajo trde dokaze, bodo verjetno odkrili verodostojno število zvezd velike hitrosti, ki bodo potrdile njihov model združitve Mlečne poti.
Ali pa samo pihajo mehurčke?
