_ Chandra de la NASA identifică un negru cu rezultate slabe gaură

Astronomii au dezvăluit că o gaură neagră supermasivă strălucitoare nu se ridică la înălțimea așteptărilor. Deși este responsabilă pentru niveluri ridicate de radiații și jeturi puternice, această gaură neagră gigantică nu este la fel de influentă ca multe dintre omologii săi din alte galaxii.

Un nou studiu folosind Observatorul de raze X Chandra al NASA a analizat cel mai apropiat quasar de Pământ care se află într-un grup de galaxii. Quasarii sunt o clasă rară și extremă de găuri negre supermasive care trag cu furie materialul spre interior, producând radiații intense și uneori jeturi puternice. Cunoscut sub numele de H1821+643, acest quasar nou studiat se află la aproximativ 3,4 miliarde de ani-lumină de Pământ și conține o gaură neagră cu o greutate de aproximativ patru miliarde de ori mai mare decât cea a Soarelui.

Cele mai multe găuri negre supermasive în creștere atrag materialul în mai puțin. mai repede decât cei din quasari. Astronomii au studiat impactul acestor găuri negre mai frecvente observându-le în centrele clusterelor de galaxii. Izbucnirile regulate de la astfel de găuri negre împiedică cantitățile uriașe de gaz supraîncălzit în care sunt încorporate să se răcească, ceea ce limitează câte stele se formează în galaxiile lor gazdă și cât de mult combustibil este canalizat spre gaura neagră.

Multe. se știe mai puțin despre cât de multă influență au quasarii din clusterele de galaxii asupra mediului înconjurător.

„Am descoperit că quasarul din studiul nostru pare să fi renunțat la mare parte din controlul impus de găurile negre cu creștere mai lentă.” a declarat Helen Russell de la Universitatea din Nottingham din Regatul Unit, care a condus noul studiu. „Apetitul găurii negre nu este egalat de influența sa.”

Pentru a ajunge la această concluzie, echipa a folosit Chandra pentru a studia gazul fierbinte în care sunt învăluite H1821+643 și galaxia gazdă. Raze X strălucitoare. de la quasar, totuși, a făcut dificilă studiul razelor X mai slabe de la gazul fierbinte.

„A trebuit să îndepărtăm cu atenție strălucirea cu raze X pentru a dezvălui care este influența găurii negre”, a spus co-autor Paul Nulsen de la Centrul pentru Astrofizică | Harvard și Smithsonian. „Atunci am putut vedea că are de fapt un efect redus asupra mediului înconjurător.”

Folosind Chandra, echipa a descoperit că densitatea gazului în apropierea găurii negre din centrul galaxiei este mult mai mare, iar temperaturi ale gazelor mult mai scăzute decât în ​​regiunile mai îndepărtate. Oamenii de știință se așteaptă ca gazul fierbinte să se comporte astfel atunci când există puțină energie sau nicio energie (care ar proveni de obicei din izbucnirea unei găuri negre) pentru a preveni răcirea gazului fierbinte și curgerea spre centrul clusterului.

„Gaura neagră gigantică generează mult mai puțină căldură decât majoritatea celorlalte în centrele clusterelor de galaxii”, a spus co-autorul Lucy Clews de la Universitatea Open din Marea Britanie. „Acest lucru permite gazului fierbinte să se răcească rapid și să formeze noi stele și, de asemenea, acționează ca o sursă de combustibil pentru gaura neagră.”

Cercetătorii au determinat că gazul fierbinte – echivalent cu aproximativ 3.000 de ori masa soarele pe an — se răcește până la punctul în care nu mai este vizibil în raze X. Această răcire rapidă poate furniza cu ușurință suficient material pentru cele 120 de mase solare de stele noi observate a se forma în galaxia gazdă în fiecare an și pentru cele 40 de mase solare consumate de gaura neagră în fiecare an.

Echipa a examinat, de asemenea, posibilitatea ca radiația de la quasar să provoace în mod direct răcirea gazului fierbinte al clusterului. Aceasta implică ciocnirea fotonilor de lumină din quasar cu electronii din gazul fierbinte, determinând fotonii să devină mai energici, iar electronii să piardă energie și să se răcească. Studiul echipei a arătat că acest tip de răcire are loc probabil în clusterul care conține H1821+643, dar este mult prea slab pentru a explica cantitatea mare de răcire cu gaz observată.

„În timp ce această gaură neagră poate avea rezultate insuficiente dacă nu pompa căldură în mediul său, starea actuală de lucruri probabil nu va dura pentru totdeauna”, a spus co-autorul Thomas Braben de la Universitatea din Nottingham. „În cele din urmă, aportul rapid de combustibil de către gaura neagră ar trebui să mărească puterea jeturilor sale și să încălzească puternic gazul. Creșterea găurii negre și a galaxiei sale ar trebui apoi să încetinească drastic.”

O lucrare care le descrie. rezultatele au fost acceptate în Notificările lunare ale Societății Regale Astronomice și sunt disponibile și pe serverul de preprintare arXiv.

(Fluierul)