NuSTAR-koettimet ovat hämmästyttäviä galaksin sulautumista

Anonim

Pienen galaksin sisällä oleva supermassiivinen musta aukko haastaa tutkijoiden ideat siitä, mitä tapahtuu, kun kaksi galaksia tulee yhdeksi.

Oliko 49 ollut järjestelmän nimi, joka koostui suuresta levy-galaksista, jota kutsutaan nimellä Was 49a, yhdistämällä paljon pienempi "kääpiö" -galaxy nimeltä Was 49b. Kääpiö galaksi pyörii suuremmassa galaksin levyssä, noin 26 000 valovuotta keskikohdasta. NASAn Nuclear Spectroscopic Telescope Array -ohjelman (NuSTAR) tehtävän ansiosta tiedemiehet ovat havainneet, että kääpiö-galaksi on niin valoisa suurenergisissä röntgensäteissä, että sen on toimittava supermassiivinen musta reikä, joka on paljon suurempi ja odotettua voimakkaampi.

"Tämä on täysin ainutlaatuinen järjestelmä, ja se on ristiriidassa sen kanssa, mitä ymmärrämme galaksin fuusioissa", sanoi Washingtonin Yhdysvaltain meritieteiden tutkimuslaboratorion tutkimuksen johtajan ja tohtorintutkinnon Nathan Secrest.

NuStarin ja Sloan Digital Sky Surveyin tiedot viittaavat siihen, että kääpiöhaavan musta aukko on valtava verrattuna vastaavan kokoisiin galaksiin yli kahdessa prosentissa galaksin omasta massasta.

"Emme usko, että kääpiö galaksit isännöi supermassiivisia mustia aukkoja tämän suuren", Secrest sanoi. "Tämä musta aukko voisi olla satoja kertoja massiivisempi kuin mitä odotamme tämän kokoiselle galaksille riippuen siitä, miten galaksi kehittyi suhteessa muihin galaksiin."

Kääpiö-galaksin musta aukko on aktiivisen galaktisen ytimen (AGN) moottori, joka on kosminen ilmiö, jossa äärimmäisen korkea-energiasäteily purkautuu mustareikään syöksyessä kaasua ja pölyä. Tämä erityinen AGN näyttää olevan peitetty donutmuotoisella kaasun ja pölyn muodostavalla rakenteella. NASA: n Chandra- ja Swift-operaatioita käytettiin edelleen röntgensäteilyn karakterisointiin.

Normaalisti, kun kaksi galaksia alkaa sulautua, suuremman galaksin keskimmäinen musta aukko tulee aktiiviseksi, ahtaasti kauhistuttavaan kaasuun ja pölyyn ja heittää korkean energian röntgensäteitä, koska aine muuttuu energiaksi. Tämä johtuu siitä, että koska galaksit lähestyvät toisiaan, niiden painovoimaiset vuorovaikutukset luovat vääntömomentin, joka suppiloi kaasun suureen galaksin keskiseen mustaan ​​reikään. Mutta tässä tapauksessa pienempi galaksi isännöi kirkkaampaa AGN: tä, jossa aktiivisempi supermassiivinen musta aukko, ja suuremman galaksin keskimmäinen musta aukko on suhteellisen hiljainen.

Optinen kuva Was 49 -järjestelmästä, joka on koottu havaintoihin Discovery Channel Telescopeilta Happy Jackissa Arizonassa, käyttää samoja värisuodattimia kuin Sloan Digital Sky Survey. Koska Was 49 on niin kaukana, nämä värit optimoidaan erottamaan erittäin ionisoidut kaasupäästöt, kuten vaaleanpunainen alue ruokintaan supermassiivisen mustan reiän ympärillä tavallisesta tähtivalosta, joka näkyy vihreänä. Tämä mahdollisti tähtitieteilijöiden tarkemman määrittämään kääpiö-galaksin koon, joka isännöi supermassiivisen mustan reiän.

Vaaleanpunainen päästöt näkyvät uudessa kuvassa voimakkaan AGN: n voimakkaan ionisoivan säteilyn ansiosta. Haudattu tämän alueen voimakkaaseen ionisaatioon on heikko kokoelma tähtiä, uskotaan olevan osa valtavaa mustan reiän ympäröivää galaksia. Nämä silmiinpistävät piirteet sijaitsevat paljon suuremman kierre-galaksin laitamilla 49a, joka näkyy kuvassa vihreänä johtuen etäisyydestä galaksiin ja optisista suodattimista.

Tutkijat yrittävät edelleen selvittää, miksi kääpiöalakakun supermassiivinen musta aukko oli 49b on niin suuri. Se saattaa olla jo ollut suuri ennen fuusion aloittamista tai se saattaa olla kasvanut keskittymän hyvin varhaisessa vaiheessa.

"Tämä tutkimus on tärkeä, koska se voi antaa uuden käsityksen siitä, miten tällaiset järjestelmät muodostavat ja kasvavat supermassisia mustia aukkoja", Secrest sanoi. "Tarkastelemalla tällaisia ​​järjestelmiä saatamme löytää vihjeitä siitä, kuinka oman galaksimme supermassiivinen musta aukko muodostui."

Useissa sadan miljoonan vuoden aikana suurien ja pienten galaksien mustat aukot yhdistyvät yhdeksi valtavaksi petoon.

menu
menu