Stotine milijuna svjetlosnih godina udaljena, supermasivna crna rupa nalazi se u središtu nakupine galaksije nazvanoj Ophiuchus. Iako su crne rupe poznate po sisanju okolnog materijala, one ponekad izbacuju materijal u mlaznicama. Ta crna rupa mjesto je gotovo nezamislivo snažne eksplozije, nastale prilikom protjerivanja ogromne količine materijala.
"Na neki je način ta eksplozija slična načinu erupcije planine. St. Helens je 1980. godine otkinuo vrh planine. "
Simone Giantucci, vodeći autor.
Klaster galaksije Ophiuchus udaljen je oko 390 milijuna svjetlosnih godina. U središtu klastera nalazi se galaksija s supermasivnom crnom rupom. Astronomi koji su koristili podatke iz rendgenskog opservatorija Chandra i svemirske letjelice XMM Newton ESA-e vidjeli su eksploziju crne rupe. Koristili su i radio opažanja iz arhive Murchison Widefield (MWA) u Australiji i radio-teleskopa Giant Metrewave (GMRT) u Indiji.
Tim koji stoji iza ovog rada objavio je svoje rezultate u časopisu The Astrophysical Journal. Njihov rad naslovljen je "Otkrivanje divovskog radio fosila u galaksiji Ophiuchus." Vodeća autorica je Simona Giacintucci iz Pomorskog istraživačkog laboratorija u Washingtonu, DC.
"Na neki je način ta eksplozija slična načinu erupcije planine. Helens je 1980. godine otkinuo vrh planine ", rekao je glavni autor Giacintucci. "Ključna razlika je što možete ukloniti petnaest galaksija Mliječnog puta zaredom u krater, a ova erupcija probijena je u vrući plin klastera."
Rupa stvorena eksplozijom naziva se radio fosil. Izrezbareni su iz prostora pomoću mlaznica ili greda super zagrijanog materijala koji eksplodiraju iz crne rupe i sudaraju se s okolnim materijalom. Ti mlazovi rezultat su onoga što astronomi nazivaju aktivnim galaktičkim jezgrama ili AGN, koje emitiraju crne rupe koje se "hrane". U ovom slučaju izrezbareni prostor prvi je put uočen na Chandra slikama tog područja kao neobičan zakrivljen rub. To je prvi put izviješteno u referatu za 2016. godinu.
Autori tog rada pitali su se da li crna rupa može stvoriti ovaj zakrivljeni rub, ali odbacili su tu ideju, misleći da nijedna crna rupa ne može biti tako moćna. U tom su radu rekli „Zaključujemo da je ovo svojstvo najvjerojatnije zbog dinamike plina povezane s spajanjem.“
U ovom novom radu autori su došli do drugačijeg zaključka. "Čini se da je to ostarjeli fosil najmoćnije eksplozije AGN-a viđenog u bilo kojem klasteru galaksije."
Količina energije u eksploziji je zapanjujuća. Pustio je pet puta više energije od prethodnog rekordera i stotine tisuća puta više od tipičnih klastera.
Križ u inačici s oznakom pokazuje gdje se nalazi središnja galaksija. Najhladniji i najgušći plin nalazi se na udaljenosti od oko 6500 svjetlosnih godina od središnje galaksije. Na ovoj slici to odgovara području manjem od križa koji se koristi za lociranje središnje galaksije i izvora eksplozije. Ono što je zanimljivo je da bi se, ako bi se plin pomaknuo toliko daleko od izvora, crna rupa izvora uskratila za gorivo. To bi zauzvrat zaustavilo mlazove.
Prema ovom novom dokumentu, upravo se to dogodilo. „AGN trenutno gladi zbog stvaranja hladnog plina, jer se vrh gustoće plina pomiče probijanjem jezgre“, kažu autori. "Samo bi prolijevanje moglo biti pokrenuto ovom izvanrednom eksplozijom da se desilo u asimetričnoj plinskoj jezgri. Ovaj dinosaur može biti rani primjer nove klase izvora koji će biti otkriveni niskofrekventnim istraživanjima galaksijskih klastera. "
Astronomi koriste termin "slushing" za opisivanje premještanja plina. Slično je s tekućinom koja se slijeva u spremnik. Propadanje obično pokreću spajanje dva klastera galaksije, ali astronomi misle da bi u ovom slučaju eksplozija mogla to uzrokovati.
Dok se prethodni rad iz 2016. temeljio isključivo na podacima rendgenske snimke Chandra, novi je papir koristio X-Ray podatke iz ESM-ovog XMM Newtona kako bi uočio neobičnu zakrivljenu značajku i potvrdio je. Također su koristili radio podatke iz dvaju promatračnica za daljnji pregled regije. Ti podaci potvrđuju da je zakrivljeni rub doista rub gigantske radio fosilne rupe. Ključne za to su radio emisije izvan otvora, koje su ubrzane do skoro relativističke brzine. Spajanje to ne bi moglo učiniti; samo ogromna eksplozija materijala mogla je.
"Radio-podaci uklapaju se u rendgenske zrake poput ruke u rukavici", rekao je koautor Maxim Markevitch iz NASA-inog centra za svemirske letove Goddard u Greenbeltu, Maryland. "Ovo je kliničar koji nam govori kako se ovdje dogodila erupcija neviđene veličine."
Erupcija je već prošlost, a astronomi ne mogu vidjeti nikakve dokaze o nastavku AGN aktivnosti iz crne rupe. To se podudara s podacima koji pokazuju crnu rupu u ogromnom mjehuriću vlastitog stvaranja.
"Kao što je to često slučaj u astrofizici, doista su nam potrebna opažanja s više talasnih duljina da bismo istinski razumjeli fizičke procese na radu", rekla je Melanie Johnston-Hollitt, koautorica iz Međunarodnog centra za radio astronomiju u Australiji. "Objedinjavanje podataka s rentgenskih i radio teleskopa otkrilo je ovaj izvanredni izvor, ali bit će potrebno više podataka da bi se odgovorilo na mnoga preostala pitanja koja ovaj objekt postavlja."
Više:
- Priopćenje za javnost: Eksplozija u rušenju crne rupe
- Svemirski magazin: Što su aktivni galaktički nuklei?
- Istraživački rad: Otkrivanje divovskog radio fosila u galaksiji Ophiuchus
