Co aktywuje supermasywne czarne dziury?

0

Sposób aktywacji supermasywnych czarnych dziur w centrach galaktyk jest zagadką. Jedna z podstawowych teorii zakłada, że wpływ na ich działalność i rozwój ma proces łączenia się całych galaktyk. Najnowsze dane z Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) oraz kosmicznego teleskopu XMM-Newton Europejskiej Agencji Kosmicznej wskazują na to, iż jest to prawdopodobnie błędne założenie.

Do takiego wniosku doprowadziło opracowanie trójwymiarowej mapy galaktyk w jednym z obszarów nieba. Posiada on nawet specjalną nazwę – COSMOS field – i obserwowany był przez wiele systemów naziemnych i orbitalnych. Badanie tego pola zainicjowano przy użyciu teleskopu XMM-Newton odbierającego promieniowanie rentgenowskie. W ten sposób wykryto ponad 2 miliony galaktyk (z czego wybrano ponad 600 aktywnych, do dalszych badań). Dalej, za pomocą VLT, określono odległości do poszczególnych obiektów.

Trójwymiarowa mapa przedstawia zagęszczenie galaktyk, pozwala także na poznanie ich rozmieszczenia w przeciągu 11 miliardów lat. Takie dane wystarczają do potwierdzenia bądź zakwestionowania teorii łączących się galaktyk i ich wpływu na aktywację czarnych dziur w jądrach.

Wiele galaktyk, jak na przykład Droga Mlecza, posiada w swym centrum uśpione i nieaktywne czarne dziury. Dzieje się tak ze względu na brak paliwa, które mogłoby je zasilać. Z drugiej strony, szczególnie w młodym Wszechświecie, występują supermasywne czarne dziury pochłaniające olbrzymie ilości materii. W takim przypadku pozostaje pytanie: skąd pochodzi paliwo zasilające te obiekty?

Rezultaty aktualnych badań wskazują na to, że nie jest to wynik kolizji galaktyk. Ekstremalnie jasne jądra są rzadkością, większość, w ciągu ostatnich 11 miliardów lat, wykazuje jedynie przeciętną jasność. Nie łączyły się one z innymi galaktykami, nawet w swojej dalekiej przeszłości, a mimo to posiadają w swym wnętrzu aktywne, supermasywne czarne dziury.

Przeciętne galaktyki wraz z jądrami mają około biliona mas Słońca – tak przynajmniej wynikałoby z teorii łączących się galaktyk. Dane obserwacyjne różnią się od tej teorii, ponieważ badane galaktyki są jeszcze 20 razy większe.

Według badaczy, którzy analizowali dane zebrane przez VLT i XMM-Newton, najprawdopodobniej proces powstawania aktywnych, supermasywnych czarnych dziur w jądrach galaktyk wywołany jest przez czynniki wewnętrzne. Niepotrzebna jest kolizja z inną galaktyką. Paliwem dla największych czarnych dziur mogą być wybuchy gwiazd albo niestabilny dysk galaktyczny (i chaotyczne orbity obiektów poruszających się w nim).

Źródło: ESO

Ilustracja przedstawia badany obszar COSMOS field w gwiazdozbiorze Sekstantu. Źródło: ESO

Share.

Comments are closed.