_ Găuri negre supermasive adormite trezite pentru scurt timp de zdrobite stele

O nouă investigație asupra unei clase obscure de galaxii cunoscute sub numele de Compact Symmetric Objects, sau CSO, a dezvăluit că aceste obiecte nu sunt în totalitate ceea ce par. OSC-urile sunt galaxii active care găzduiesc găuri negre supermasive în nucleele lor. Din aceste monstruoase găuri negre izvorăsc două jeturi care călătoresc în direcții opuse aproape cu viteza luminii. Dar, în comparație cu alte galaxii care se laudă cu avioane feroce, aceste avioane nu se extind la distanțe mari – sunt mult mai compacte.

Timp de multe decenii, astronomii au bănuit că OSC-urile erau pur și simplu tinere și că avioanele lor ar fi în cele din urmă călătoriți la distanțe mai mari. Acum, raportând în trei lucrări diferite din The Astrophysical Journal, o echipă de cercetători condusă de Caltech a ajuns la concluzia că OSC-urile nu sunt tinere, ci mai degrabă duc o viață relativ scurtă.

„Aceste OSC nu sunt tineri”, explică Anthony. (Tony) Readhead, profesorul Robinson de astronomie, emerit, care a condus investigația. „N-ai numi un câine de 12 ani tânăr, chiar dacă a trăit o viață mai scurtă decât un om adult. Aceste obiecte sunt o specie distinctă a lor, care trăiesc și se sting în mii de ani, mai degrabă decât milioane. de ani care sunt obișnuiți în galaxiile cu jeturi mai mari.”

În noile studii, echipa a revizuit literatura și observațiile anterioare ale a peste 3.000 de candidați CSO, verificând 64 ca fiind reali și identificând încă 15 OSC. Toate aceste obiecte au fost observate anterior de Very Long Baseline Array (VLBA) al Observatorului Național de Radioastronomie, iar unele au fost observate de alte radiotelescoape de înaltă rezoluție.

„Observațiile VLBA sunt cele mai detaliate din astronomie, oferind imagini cu detalii echivalente cu măsurarea lățimii unui păr uman la o distanță de 160 de mile”, spune Readhead.

Analiza echipei concluzionează că OSC-urile expulzează avioanele timp de 5.000 de ani sau mai puțin și apoi se sting. .

„Avioanele CSO sunt avioane foarte energice, dar par să se oprească”, spune Vikram Ravi, profesor asistent de astronomie la Caltech și co-autor al unuia dintre studii. „Avioanele nu mai curg din sursă.”

În ceea ce privește ceea ce alimentează avioanele de scurtă durată, oamenii de știință cred că cauza este un eveniment de perturbare a mareelor ​​(TDE), care are loc atunci când o singură stea rătăcește și ea. aproape de o gaură neagră supermasivă și este devorată.

„Credem că o singură stea este sfâșiată, iar apoi toată acea energie este canalizată în jeturi de-a lungul axei în care se rotește gaura neagră”, spune Readhead. . „Gaura neagră uriașă începe să fie invizibilă pentru noi, iar atunci când consumă o stea, bum – gaura neagră are combustibil și o putem vedea.”

Readhead a bănuit mai întâi că OSC-urile ar putea fi alimentate de TDE în anii 1990, dar el spune că ideea a trecut în mare parte neobservată de comunitatea științifică. „Ipoteza a fost aproape uitată, deoarece au trecut ani înainte ca dovezile observaționale să înceapă să se acumuleze pentru TDE”, spune el. La momentul ipotezei sale inițiale, au fost găsite doar trei OSC.

Avanzare rapidă până în 2020. Readhead, care și-a întrerupt studiile despre OSC pentru a aprofunda diferite probleme din radioastronomia, a decis că este timpul să revizuiește subiectul. I-a adunat pe unii dintre colegii săi pe Zoom și au decis să treacă prin literatură și să elimine obiectele care au fost clasificate greșit ca OSC. În următorii doi ani, echipa a investigat peste 3.000 de candidați OSC, restrângând grupul la doar zeci care aveau criteriile pentru a fi OSC adevărați.

În cele din urmă, a început să apară o imagine a OSC-urilor ca o familie complet distinctă, cu avioane care se sting mult mai devreme decât frații lor gigantici, cum ar fi cei ai extrem de puternici Cygnus A, o galaxie care scapă extrem de puternică. jeturi care strălucesc puternic la lungimi de undă radio. Aceste jeturi se întind la distanțe de aproximativ 230.000 de ani-lumină în fiecare direcție și durează zeci de milioane de ani. În schimb, jeturile CSO se extind până la aproximativ 1.500 de ani-lumină cel mult și se sting cu aproximativ 5.000 de ani.

Conform astronomilor, jeturile CSO se formează probabil atunci când o gaură neagră supermasivă gustă nu oricare. stea, dar una substanțială.

„TDE-urile pe care le-am văzut anterior au durat doar câțiva ani”, spune Ravi. „Credem că remarcabilele TDE care alimentează OSC-urile durează mult mai mult, deoarece stelele perturbate sunt de dimensiuni foarte mari, foarte masive sau ambele.”

Prin analizarea colecției variate de imagini radio CSO, cercetătorii spun că poate urmări modul în care obiectele îmbătrânesc în timp, aproape ca la un album foto din viața unui OSC pentru a observa cum evoluează avioanele sale. OSC-urile mai tinere au jeturi mai scurte, care sunt mai aproape de găurile negre, în timp ce obiectele mai vechi au jeturi care se extind mai departe de gaura lor neagră.

Deși majoritatea jeturi se sting, oamenii de știință estimează că unul din 100 va deveni de lungă durată, ca cele ale lui Cygnus A. În aceste cazuri rare, galaxiile se contopesc probabil cu alte galaxii, un proces turbulent care furnizează o cantitate mare de combustibil.

Dacă descoperirile vor apărea. de Readhead și echipa sa sunt confirmate cu observații suplimentare, OSC-urile vor oferi o cale cu totul nouă pentru a studia modul în care stelele masive din centrele galaxiilor interacționează cu găurile negre supermasive.

„Aceste obiecte sunt într-adevăr o populație distinctă. cu propria lor origine distinctă, iar acum depinde de noi să aflăm mai multe despre ele și despre cum au apărut”, spune Readhead. „Potând studia aceste obiecte la intervale de timp de la ani până la zeci de ani, mai degrabă decât milioane de ani, a deschis ușa unui laborator complet nou pentru studierea găurilor negre supermasive și a numeroaselor surprize neașteptate și imprevizibile pe care le dețin.”

(Fluierul)