Vo vzdialenosti stoviek miliónov svetelných rokov je v strede klastra galaxií s názvom Ophiuchus umiestnená supermasívna čierna diera. Hoci čierne diery sú známe tým, že nasávajú okolitý materiál, niekedy vytlačujú materiál z trysiek. Táto čierna diera je miestom takmer nepredstaviteľne silnej explózie, ktorá vznikla, keď bolo vypudené obrovské množstvo materiálu.
„V niektorých ohľadoch je tento výbuch podobný ako výbuch Mt. Svätá Helens v roku 1980 vytrhla vrchol hory. “
Simone Giantucci, vedúca autorka.
Klaster galaxií Ophiuchus je vzdialený asi 390 miliónov svetelných rokov. V strede klastra je galaxia so supermasívnou čiernou dierou. Astronómovia používajúci údaje z röntgenového observatória Chandra a z kozmickej lode XMM Newton v ESA zaznamenali explóziu čiernej diery. Používali tiež rádiové pozorovania z Murchison Widefield Array (MWA) v Austrálii a Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) v Indii.
Tím za touto prácou publikoval svoje výsledky v The Astrophysical Journal. Ich článok je nazvaný „Objav obrovského fosílneho rádia v klastri galaxií Ophiuchus.“ Hlavným autorom príspevku je Simona Giacintucci z Laboratória námorného výskumu vo Washingtone, DC.
„V niektorých ohľadoch je tento výbuch podobný ako výbuch Mt. Helény v roku 1980 vytrhli vrchol hory, “uviedol hlavný autor Giacintucci. "Kľúčový rozdiel spočíva v tom, že by ste do kráteru mohli umiestniť pätnásť galaxií Mliečnej dráhy, ktoré táto erupcia zasiahla horúci plyn klastra."
Diera vytvorená explóziou sa nazýva rádiofosília. Je vyrezaná z priestoru tryskami alebo lúčmi prehriateho materiálu, ktorý vybuchne z čiernej diery a zrazí sa s okolitým materiálom. Tieto prúdy sú výsledkom toho, čo astronómovia nazývajú aktívnym galaktickým jadrom alebo AGN, ktoré sú emitované čiernymi dierami, ktoré sa „živia“. V tomto prípade bola vyrezaná oblasť najskôr na obrázkoch oblasti Chandra spatrovaná ako neobvyklá zakrivená hrana. Prvýkrát to bolo uvedené v dokumente z roku 2016.
Autori tohto článku sa pýtali, či by čierna diera nemohla vytvoriť túto zakrivenú hranu, ale túto myšlienku zľavnila a myslela si, že žiadna čierna diera nemôže byť taká silná. V tomto dokumente uviedli: „Dospeli sme k záveru, že táto vlastnosť je pravdepodobne spôsobená dynamikou plynu spojenou s fúziou.“
V tomto novom článku autori dospeli k inému záveru. "Zdá sa teda, že ide o veľmi starú fosíliu najsilnejšieho výbuchu AGN, ktorý bol pozorovaný v akejkoľvek zoskupení galaxií."
Množstvo energie pri explózii je ohromujúce. Uvoľnil päťkrát viac energie ako predchádzajúci držiteľ záznamu a stovky tisíckrát viac ako typické zhluky.
Kríž v označenej verzii ukazuje, kde sa nachádza centrálna galaxia. Najchladnejší a najhustší plyn sa nachádza asi 6500 svetelných rokov od centrálnej galaxie. Na tomto obrázku to zodpovedá oblasti menšej ako krížik používaný na lokalizáciu centrálnej galaxie a zdroj výbuchu. Zaujímavé je, že ak by sa plyn vzdialil tak ďaleko od zdroja, potom by čiernej diere zdroja bola zbavená paliva pre svoj rast. To by zase zastavilo prúdy.
Podľa tohto nového dokumentu sa presne stalo, čo sa stalo. "AGN je v súčasnej dobe bez hladu hromadenia studeného plynu, pretože vrchol hustoty plynu je premiestnený jadrovým rozbitím," tvrdia autori. „Samotná trhlina mohla byť započítaná touto mimoriadnou explóziou, keby k nej došlo v asymetrickom plynovom jadre. Tento dinosaurus môže byť skorým príkladom novej triedy zdrojov, ktorá sa má odhaliť pomocou nízkofrekvenčných prieskumov klastrov galaxií. “
Astronómovia používajú výraz „šplhanie“ na opis vytesnenia plynu. Je to podobné tekutine, ktorá sa v nádobe drví. Rozbíjanie je zvyčajne vyvolané zlúčením dvoch klastrov galaxií, ale astronómovia si myslia, že v tomto prípade by to výbuch mohol spôsobiť.
Zatiaľ čo predchádzajúci príspevok z roku 2016 bol založený výlučne na röntgenových údajoch spoločnosti Chandra, nový príspevok použil röntgenové údaje z XMM Newton ESA na zistenie neobvyklého zakriveného prvku a jeho potvrdenie. Na ďalšie preskúmanie regiónu využili aj rádiové údaje z dvoch observatórií. Tieto údaje potvrdili, že zakrivená hrana je skutočne hranou gigantickej rádioaktívnej fosílnej diery. Kľúčom k tomu sú rádiové emisie mimo diery, ktoré boli zrýchlené na takmer relativistické rýchlosti. Fúzia to nemohla urobiť; mohla by len masívna explózia materiálu.
"Rádiové údaje sa zmestili do röntgenových lúčov ako ruka v rukavici," uviedol spoluautor Maxim Markevitch z Goddard Space Flight Center NASA v Greenbelte v Marylande. "Toto je klinik, ktorý nám hovorí, že tu došlo k výbuchu bezprecedentnej veľkosti."
Erupcia je v minulosti a astronómovia nevidia žiadny dôkaz pokračujúcej aktivity AGN z čiernej diery. To zodpovedá údajom, ktoré ukazujú čiernu dieru vo veľkej bubline vlastnej výroby.
„Ako je to často v astrofyzike, skutočne potrebujeme pozorovania na viacerých vlnových dĺžkach, aby sme skutočne porozumeli fyzikálnym procesom v práci,“ uviedla Melanie Johnston-Hollitt, spoluautorka Medzinárodného centra pre rozhlasovú astronómiu v Austrálii. „Mať kombinované informácie z röntgenových a rádiových ďalekohľadov odhalil tento mimoriadny zdroj, ale na zodpovedanie mnohých zostávajúcich otázok, ktoré tento objekt predstavuje, bude potrebných viac údajov.“
Viac:
- Tlačová správa: Výbuch rekordnej čiernej diery
- Space Magazine: Čo sú aktívne galaktické jadrá?
- Výskumná kniha: Objav obrovskej rádioaktívnej fosílie v klastri galaxií Ophiuchus
