Duboko u srcu naše galaksije vreba crna rupa. Ili je? Iako su sada na zapadnom frontu svi tihi, možda postoje dokazi da je naš galaktički centar nekada bio dom prilično impresivnih aktivnosti - aktivnosti koje su mogle uključivati višestruke događaje sudara i spajanja crnih rupa dok su se izdizale na satelitskim galaksijama. Zahvaljujući novim spoznajama dvojice docentica, Kelly Holley-Bockelmann s Vanderbilta i Tamare Bogdanović s Georgia Institute of Technology, imamo više dokaza koji upućuju na nevjerojatno aktivnu prošlost Mliječnog puta.
"Tamara i ja smo upravo sudjelovali na astronomskoj konferenciji u Aspenu u Koloradu, gdje je najavljeno nekoliko tih novih opažanja", rekla je Holley-Bockelmann. "Bio je siječanj 2010, a snježna je oluja zatvorila aerodrom. Odlučili smo unajmiti automobil za vožnju do Denvera. Dok smo se vozili kroz oluju, skupili smo tragove s konferencije i shvatili da bi jedan katastrofalan događaj - sudar dvije crne rupe prije otprilike 10 milijuna godina - mogao objasniti sve nove dokaze. "
Sad, zamislite noćno nebo osvijetljeno ogromnom maglom, onom koja pokriva pola nebeske sfere. Ovo nije san, to je stvarnost. Ti masivni režnjevi visokoenergetskog zračenja poznati su kao Fermi mjehurići i prekrivaju područje oko 30.000 svjetlosnih godina s obje strane jezgre Mliječnog Puta. Iako ih ne možemo promatrati izravno u vidljivoj svjetlosti, te se čestice kreću brzinom od oko 186.000 milja u sekundi i blistaju u valnim duljinama rendgenskih i gama zraka.
Prema Fulai Guo i Williamu G. Mathewsu sa kalifornijskog sveučilišta u Santa Cruzu: „Fermi mjehurići pružaju vjerodostojan dokaz za nedavnu snažnu aktivnost AGN-a u našoj Galaksiji, bacajući nove uvide u podrijetlo halo CR populacije i kanala kroz koje masivne crne rupe u diskovnim galaksijama tijekom njihovog rasta oslobađaju povratnu energiju. "
Međutim, naš galaktički centar dom je više od samo nevjerojatnih mjehurića - to je mjesto tri najmasivnija grozda mladih zvijezda unutar carstva Mliječne staze. Poznato i kao centralni, lukovi i kvintuplet grupe, svako grupiranje sadrži nekoliko stotina vrućih, mladih zvijezda koje patuljkaju sa Suncem. Živjet će kratkim, svijetlim, nasilničkim životima ... koji će izgorjeti u samo nekoliko milijuna godina. Budući da žive brzo i umiru mlade, ove nakupine zvijezde moraju se formirati posljednjih godina tijekom erupcije formiranja zvijezda u blizini galaktičkog središta - još jedan trag ove kozmičke zagonetke.
"Zbog svoje velike mase i prividno najtežeg MMF-a, grozdovi Galaktičkog centra sadrže neke od najmasovnijih zvijezda u Galaksiji. To je važno jer su masivne zvijezde ključni sastojci i sonde astrofizičkih pojava na svim mjerilima veličine i udaljenosti, od pojedinih mjesta formiranja zvijezda, poput Oriona, do ranog svemira u doba reionizacije, kada su se prve zvijezde rodile. Kao sastojci, oni kontroliraju dinamičku i kemijsku evoluciju svog lokalnog okruženja i pojedinih galaksija svojim utjecajem na energiju i sastav međuzvjezdanog medija. " kaže Donald F. Figer. "Oni vjerojatno igraju važnu ulogu u ranoj evoluciji prvih galaksija, a postoje dokazi da su oni potomci najenergičnijih eksplozija u svemiru, koje se doživljavaju kao eksplozije gama zraka. Kao sonde, oni definiraju gornje granice procesa formiranja zvijezda i njihova prisutnost vjerojatno završava daljnje formiranje obližnjih zvijezda donje mase. Oni su također istaknuti proizvodni proizvodi galaktičkih spajanja, galaksija zvijezda i aktivnih galaktičkih jezgara. "
Da biste produbili misteriju, pogledajte našu središnju crnu rupu. Prolazi oko 40 svjetlosnih sekundi u promjeru i teži oko četiri milijuna solarnih masa. Prema onome što znamo, ovo bi trebalo stvoriti intenzivne gravitacijske plime - one koje bi trebale usisati u okolini. Pa kako je moguće da su astronomi otkrili skupine novih, svijetlih zvijezda bliže 3 svjetlosne godine od horizonta događaja? Naravno, mogli bi biti na putu zaborava, ali podaci pokazuju kako se čini da su se te zvijezde i tamo stvorile. To je priličan podvig s obzirom na to da će trebati molekularni oblak 10.000 puta gušći od onog koji se nalazi u našem galaktičkom centru! Ne bi li se tamo mogle nalaziti i stare zvijezde? Odgovor je da, trebalo bi biti ... ali ima daleko manje od onoga što možemo promatrati i onoga što predviđaju trenutni teorijski modeli.
Holley-Bockelmann nije htjela pustiti problem da se odmori. Kad se vratila kući, uputila se za pomoć maturantici Vanderbilt Meagan Lang da pomogne u rješavanju zagonetke. Tada su zaposlili Pau Amaro-Seoanea iz Maxa Planck instituta za gravitacijsku fiziku u Njemačkoj, Alberta Sesanu s Instituta za građanske znanosti u Španjolskoj i Vanderbilt-ovog znanstvenog asistenta Manodeepa Sinha za pomoć. Sa toliko svijetlih umova koji će vam pomoći u rješavanju ove zagonetke, ubrzo su došli do vjerojatnog objašnjenja - onoga koji odgovara promatranjima i omogućava predvidljiva predviđanja.
Prema njihovoj teoriji, satelitska galaksija Mliječni put počela je migrirati prema našoj jezgri. Kako se stopila s našom galaksijom, njezina se masa otrgnula, ostavivši samo svoju crnu rupu i malu zbirku gravitacijski vezanih zvijezda. Nakon nekoliko milijuna godina, ovaj "ostatak" na kraju je stigao do galaktičkog središta i crne su se rupe počele stapati. Kako se manja crna rupa vrtila oko veće, ona je nagurala ogromne brazde plina i prašine, gurnuvši je u veću crnu rupu i stvorila Fermi mjehuriće. Duel gravitacijske sile nisu bile nježne ... ove snažne plima bile su sposobne sazrijevati molekularne oblake koji okružuju jezgru u gustoću potrebnu za stvaranje svježih, mladih zvijezda. Možda vrlo mlade zvijezde koje sada promatramo u galaktičkom centru?
Međutim, na slici ima više nego što vidi oči. To isto oranje kozmičkog travnjaka izbacilo bi i postojeće starije zvijezde iz blizine ogromne središnje crne rupe. To je scena koja se uklapa u trenutne modele u kojima spajanje crne rupe baca zvijezde u galaksiju hiper brzinama ... prizor koji odgovara uočavanju nedostatka starih zvijezda na granicama naše supermasivne crne rupe.
"Gravitacijsko povlačenje crne rupe satelitske galaksije moglo je izvući gotovo 1000 zvijezda iz centra galaktike", rekao je Bogdanović. "Te bi se zvijezde i dalje trebale kretati kroz svemir, udaljene otprilike 10 000 svjetlosnih godina od svoje orbite."
Može li se išta od ovoga dokazati? Odgovor je da. Zahvaljujući velikim istraživanjima kao što je Sloan Digital Sky Survey, trebali bismo biti u mogućnosti utvrditi zvijezde koje se kreću većom brzinom od zvijezda koje nisu bile podvrgnute sličnoj interakciji. Ako astronomi poput Holley-Bockelmanna i Bogdanovića pogledaju teške dokaze, vjerojatno će otkriti vjerodostojan broj zvijezda velike brzine koji će potvrditi njihov model spajanja Mliječnog Puta.
Ili samo puše mjehuriće?
