Hlboko v srdci našej galaxie skrýva čierna diera. Alebo je to? Aj keď teraz na západnom fronte môže byť všetko pokojné, môžu existovať dôkazy o tom, že naše galaktické centrum bolo kedysi domovom nejakej dosť pôsobivej činnosti - činnosti, ktorá mohla zahŕňať viaceré kolízne udalosti a zlúčenie čiernych dier, keď sa ponorila do satelitných galaxií. Vďaka novým poznatkom dvojice pomocných profesorov, Kelly Holley-Bockelmann vo Vanderbilt a Tamara Bogdanovic z Technologického inštitútu v Georgii, máme viac dôkazov, ktoré poukazujú na neuveriteľne aktívnu minulosť Mliečnej dráhy.
"Tamara a ja sme sa práve zúčastnili na astronomickej konferencii v Aspene v Colorade, kde boli oznámené niektoré z týchto nových pozorovaní," uviedol Holley-Bockelmann. „Bolo január 2010 a letisko zatvorilo snehová búrka. Rozhodli sme sa prenajať si auto na cestu do Denveru. Keď sme prešli búrkou, zhromaždili sme záchytné body z konferencie a uvedomili sme si, že jediná katastrofická udalosť - zrážka medzi dvoma čiernymi dierami asi pred 10 miliónmi rokov - môže vysvetliť všetky nové dôkazy. “
Teraz si predstavte nočnú oblohu osvetlenú obrovskou hmlou, ktorá pokrýva polovicu nebeskej gule. Toto nie je sen, je to realita. Tieto masívne laloky vysokoenergetického žiarenia sú známe ako Fermiho bubliny a pokrývajú oblasť asi 30 000 svetelných rokov na oboch stranách jadra Mliečnej dráhy. Aj keď ich nedokážeme pozorovať priamo vo viditeľnom svetle, tieto častice sa pohybujú rýchlosťou takmer 186 000 míľ za sekundu a žiaria vo vlnových dĺžkach rôntgenových a gama lúčov.
Podľa Fulai Guo a Williama G. Mathewsa z Kalifornskej univerzity v Santa Cruz: „Fermiho bubliny poskytujú hodnoverný dôkaz o nedávnej silnej aktivite prúdových lietadiel AGN v našej galaxii, čím poskytujú nový pohľad na pôvod populácie halo CR a kanál. čím masívne čierne diery v diskových galaxiách uvoľňujú energiu spätnej väzby počas ich rastu. “
Naše galaktické centrum je však domovom viacerých neuveriteľných bublín - je to miesto troch najväčších zhlukov mladých hviezd v oblasti Mliečnej dráhy. Známy ako zhluky centrálnych, oblúkových a kvintupletov, v každej zoskupení sa nachádza niekoľko stoviek horúcich mladých hviezd zakrpatených slnkom. Budú žiť krátke, jasné, násilné životy ... vyhorenia za pár miliónov rokov. Pretože žijú rýchlo a umierajú mladí, museli sa tieto hviezdice zhlukov vzniknúť v posledných rokoch počas erupcie formácie hviezd v blízkosti galaktického centra - ďalší kľúč k tejto kozmickej hádanke.
„Klastre Galaktického centra obsahujú z dôvodu svojej vysokej hmotnosti a zjavného najťažšieho MMF niektoré z najmasívnejších hviezd v Galaxii. Je to dôležité, pretože masívne hviezdy sú kľúčovými zložkami a sondami astrofyzikálnych javov na všetkých veľkostiach a vzdialenostiach, od jednotlivých miest tvorby hviezd, ako je Orion, až po raný vesmír počas veku reionizácie, keď sa narodili prvé hviezdy. Ako prísady regulujú dynamický a chemický vývoj svojho miestneho prostredia a jednotlivých galaxií prostredníctvom svojho vplyvu na energetiku a zloženie medzihviezdneho média. “ hovorí Donald F. Figer. „Pravdepodobne hrajú dôležitú úlohu v ranom vývoji prvých galaxií a existujú dôkazy, že sú progenitormi najenergetickejších výbuchov vo vesmíre, ktoré sú považované za výbuchy gama lúčov. Ako sondy definujú horné hranice procesu tvorby hviezd a ich prítomnosť pravdepodobne končí ďalšou tvorbou blízkych hviezd s nižšou hmotnosťou. Sú tiež významnými výrobkami galaktických fúzií, hviezdnych galaxií a aktívnych galaktických jadier. “
Ak chcete prehĺbiť tajomstvo, pozrite sa bližšie na našu strednú čiernu dieru. Má priemer približne 40 svetelných sekúnd a váži približne štyri milióny slnečných hmôt. Podľa toho, čo vieme, by to malo spôsobiť intenzívne gravitačné prílivy - tie, ktoré by mali nasávať okolité prostredie. Ako teda môžu astronómovia odkryť skupiny nových jasných hviezd bližšie ako 3 svetelné roky od horizontu udalosti? Samozrejme by mohli byť na ceste k zabudnutiu, ale údaje ukazujú, že sa zdá, že sa tam tieto hviezdy vytvorili. To je celkom výzva, pretože by si to vyžadovalo 10 000-krát hustejší molekulárny mrak ako ten, ktorý sa nachádza v našom galaktickom centre! Nemali by tam byť tiež staré hviezdy? Odpoveď znie áno, malo by existovať ... ale je ich oveľa menej, než čo môžeme pozorovať a čo súčasné teoretické modely predpovedajú.
Holley-Bockelmann sa nechcel zbaviť problému. Keď sa vrátila domov, získala pomoc študenta magisterského štúdia Vanderbilt Meagan Langa, ktorý jej pomohol vyriešiť hádanku. Potom prijali nábor Pau Amaro-Seoane z Inštitútu Maxa Plancka pre gravitačnú fyziku v Nemecku, Alberta Sesanu z Institutu de Ciències de l'Espai v Španielsku a pomocného výskumného pracovníka Vanderbilt Manodeep Sinha. S toľkými jasnými mysľami, ktoré pomôžu vyriešiť túto hádanku, čoskoro dospeli k hodnovernému vysvetleniu, ktoré zodpovedá pozorovaniam a umožňuje testovateľné predpovede.
Podľa ich teórie sa satelitná galaxia Mliečnej dráhy začala sťahovať smerom k nášmu jadru. Keď sa spojila s našou galaxiou, jej hmota bola odtrhnutá a zostala iba jej čierna diera a malá zbierka gravitačne viazaných hviezd. Po niekoľkých miliónoch rokoch sa tento „zvyšok“ nakoniec dostal do galaktického centra a čierne diery sa začali spájať. Keď sa menšia čierna diera krútila okolo väčšej, rozorávala obrovské brázdy plynu a prachu, tlačila ju do väčšej čiernej diery a vytvorila Fermiho bubliny. Súbojové gravitačné sily neboli jemné ... tieto intenzívne prílivy boli celkom schopné stlačiť molekulárne oblaky obklopujúce jadro na hustotu potrebnú na výrobu čerstvých mladých hviezd. Možno práve tie mladé hviezdy, ktoré teraz pozorujeme v galaktickom centre?
Na obrázku je však viac, ako sa stretáva s okom. Rovnaký orba kozmického trávnika by tiež vytlačil existujúce staršie hviezdy z blízkosti masívnej centrálnej čiernej diery. Je to scéna, ktorá vyhovuje súčasným modelom, kde fúzia čiernych dier vyletí hviezdy do galaxie pri vysokých rýchlostiach ... scéna, ktorá zapadá do pozorovania nedostatku starých hviezd na hraniciach našej supermasívnej čiernej diery.
"Gravitačný ťah čiernej diery satelitnej galaxie mohol vytesať takmer 1 000 hviezd z galaktického centra," uviedol Bogdanovič. "Tieto hviezdy by mali stále pretekať vesmírom, asi 10 000 svetelných rokov od svojich pôvodných dráh."
Môže sa niečo z toho dokázať? Odpoveď je áno. Vďaka rozsiahlym prieskumom, ako je prieskum Sloan Digital Sky Survey, by sme mali byť schopní určiť hviezdy pohybujúce sa vyššou rýchlosťou ako hviezdy, ktoré neboli podrobené podobnej interakcii. Ak sa astronómovia ako Holley-Bockelmann a Bogdanovic pozrú na tvrdý dôkaz, pravdepodobne objavia dôveryhodný počet hviezd vysokej rýchlosti, ktoré potvrdia ich model fúzií Mliečnej dráhy.
Alebo iba fúkajú bubliny?
