Kreditna slika: Chandra
Nove slike snimljene rendgenskim opservatorijom Chandra prikazuju galaksije u energetskoj fazi njihovog razvoja. Astronomi vjeruju da je ovo samo faza u duljem ciklusu u kojoj se plin hladi u obliku galaksija, koje se zatim spajaju i stvaraju supermasiranu crnu rupu. Mlazovi vrućeg plina eksplodiraju iz crne rupe i istiskuju svu materiju, pružajući plinu priliku da se ohladi? a onda ciklus započinje iznova.
Slike koje je napravio NASA-in rentgenski opservatorij Chandra otkrili su dva udaljena kozmička gradilišta koja zinuju od aktivnosti. Ovo otkriće pokazuje kako super masivne crne rupe kontroliraju rast ogromnih galaksija u dalekom svemiru.
X-zrake otkrivene su iz ogromnih oblaka visokoenergetskih čestica oko galaksija 3C294 i 4C41.17, koje su udaljene 10 i 12 milijardi svjetlosnih godina od Zemlje. Energetske čestice preostale su od prošlih eksplozivnih događaja koji se mogu pratiti kroz rendgenske i radio-zrakoplove sve do super masivnih crnih rupa smještenih u središtima galaksija.
"Ove galaksije otkrivaju energetsku fazu u kojoj super masivna crna rupa prenosi znatnu energiju u plin koji okružuje galaksije," rekao je Andrew Fabian s engleskog Sveučilišta u Cambridgeu, vodeći autor rada o 3C294 koji će se pojaviti u nadolazećem broju Monthly-a Obavijesti Kraljevskog astronomskog društva. "To se čini presudnim u objašnjavanju zagonetnih svojstava današnjih galaksija, posebno onih koje se grupiraju u velike klastere", rekao je.
Slika koja nastaje velika je kozmičkog ciklusa. Gusta regija intergalaktičkog plina hladi se u obliku nekoliko manjih galaksija, koje se spajaju u veću galaksiju sa super masivnom crnom rupom. Galaksija i njezina središnja crna rupa nastavljaju rasti sve dok energija koju stvaraju mlazovi iz okoline glasne crne rupe ne zaustave pad tvari u crnu rupu. Milijunima godina nakon što se mlazna aktivnost ugasi, materija će se nastaviti padati u crnu rupu i ciklus započinje iznova.
I 3C294 i 4C41.17 borave u područjima svemira koja sadrže neobično velik broj galaksija. Plin i galaksije koji okružuju ove galaksije s vremenom će se srušiti u obliku galaksijskih grozdova, nekih od najmasovnijih objekata u svemiru. Iako će 3C294 i 4C41.17 narasti do veličanstvenih veličina, nakupljanjem okolne materije koja tvori stotine milijardi zvijezda, njihov rast ne prolazi bez nadzora.
"Kao da priroda pokušava nametnuti ograničenje težine veličini najmasivnijih galaksija", rekao je Caleb Scharf sa Sveučilišta Columbia, New York, i vodeći autor rada na temu 4C41.17 koji će biti objavljen u The Astrophysical Journal. "Promatranja Chandra dala su nam važan znak kako se to događa. Visokoenergetski mlazovi daju super masivnim crnim rupama prošireni doseg za regulaciju rasta tih galaksija “, rekao je.
U 3C294 i 4C41.17, vrući vrtložni infernosi oko svojih super masivnih crnih rupa pokrenuli su magnetizirane mlazove visokoenergetskih čestica koje su prvo identificirali radio teleskopi. Ovi mlazovi, koje je također otkrila Chandra, progutali su oblake prašine i plina i pomogli su pokretanju stvaranja milijardi novih zvijezda. Prašnjavi oblaci u obliku zvijezda 4C41.17, najmoćniji izvor infracrvenog zračenja ikada promatrani, ugrađeni su u još veće oblake plina.
Astronomi su nedavno koristili opservatorij Keck za promatranje ovih većih oblaka koji imaju temperaturu od 10 000 stupnjeva. Ovi oblaci su preostali materijali iz formacije galaksije i trebali bi se brzo ohladiti zračenjem u odsutnosti izvora topline.
"Značajno je da se topli oblaci plina usko podudaraju s najvećim opsegom emisije rendgenskih zraka", rekao je Michiel Reuland iz Nacionalne laboratorije Lawrence Livermore, Livermore, Kalifornija, suautor na papiru 4C41.17 i dokumentu koji opisuje opservatorij Keck raditi. "Rezultati Chandra pokazuju da visokoenergetske čestice ili zračenje mogu dostaviti potrebnu energiju za osvjetljavanje tih oblaka", rekao je.
Većina rendgenskih zraka iz 4C41.17 i 3C294 nastaju zbog sudara energetskih elektrona s kozmičkom pozadinom fotona proizvedenih u vrućem ranom svemiru. Kako su ove galaksije daleko, njihovo promatrano zračenje nastalo je kad je svemir bio mlađi, a pozadina intenzivnija. Ovaj efekt pojačava X-zračenje i pomaže astronomima da proučavaju ekstremno daleke galaksije.
NASA-inim centrom za svemirske letove Marshall iz Huntsville-a, Alaha, upravlja programom Chandra. TRW, Inc., Redondo Beach, Kalifornija, glavni je izvođač svemirskih letjelica. Smithsonijev rendgenski centar Chandra kontrolira znanost i operacije leta iz Cambridgea, Massachusetts, za Ured za svemirske znanosti, sjedište NASA-e, Washington.
Izvorni izvor: NASA News Release
