Több száz millió fényév távolságban egy szupermasszív fekete lyuk ül egy Ophiuchus nevű galaxisfürt közepén. Noha a fekete lyukak híresek a környező anyag beszívásáról, néha a fúvókákban űzik ki az anyagot. Ez a fekete lyuk egy szinte elképzelhetetlenül erőteljes robbanás helyén, amelyet hatalmas mennyiségű anyag kiürítésekor hoztak létre.
„Bizonyos értelemben ez a robbantás hasonló ahhoz, hogy Mt. St. Helens 1980-ban leszakadt a hegy tetejéről.
Simone Giantucci, vezető szerző.
Az Ophiuchus-galaxis-klaszter kb. 390 millió fényévre fekszik. A klaszter közepén egy galaxis található egy szupermasszív fekete lyukkal. A csillagászok a Chandra X-Ray Observatory és az ESA XMM Newton űrhajója adatait felhasználva látják a fekete lyuk robbanását. Az ausztráliai Murchison Widefield Array (MWA) és az Óriás Metrewave Radio Telescope (GMRT) rádiómegfigyeléseit is felhasználták Indiában.
A munka mögött álló csapat közzétette eredményeit az The Astrophysical Journal-ban. Papírjuk egy hatalmas rádiófosszilis felfedezés az Ophiuchus galaxis klaszterben címet viseli. A cikk vezető szerzője Simona Giacintucci, a washingtoni haditengerészeti kutató laboratórium.
„Bizonyos értelemben ez a robbantás hasonló ahhoz, hogy Mt. Helens 1980-ban szakította le a hegy tetejét ”- mondta Giacintucci vezető szerző. "Kulcsfontosságú különbség az, hogy tizenöt Tejút-galaxist beilleszthetsz egymás után a kráterbe, ez a kitörés a klaszter forró gázjába került."
A robbanás által létrehozott lyukat rádiós kövületnek hívják. A térből a túlhevített anyag fúvókái vagy gerendái kivágták, amelyek felrobbannak a fekete lyukból és ütköznek a környező anyaggal. Ezek a fúvókák annak következményei, amelyeket a csillagászok aktív galaktikus magoknak vagy AGN-nek hívnak, amelyeket „tápláló” fekete lyukak bocsátanak ki. Ebben az esetben a kivágott területet először a terület Chandra képeiben észlelték, mint szokatlan ívelt él. Erről először egy 2016. évi tanulmányban számoltak be.
A cikk szerzői azon tűnődtek, vajon egy fekete lyuk képes volna-e létrehozni ezt az ívelt szélét, de tagadták ezt az elgondolást, gondolva, hogy egyetlen fekete lyuk sem lehet ilyen erős. A cikkben azt mondták: „Megállapítottuk, hogy ez a szolgáltatás valószínűleg az egyesüléshez kapcsolódó gázdinamikának köszönhető.”
Ebben az új cikkben a szerzők más következtetésre jutottak. "Ennélfogva úgy tűnik, hogy egy nagyon öreg fosszilis anyag a leghatékonyabb AGN kitörésről, amelyet bármelyik galaxiscsoportban láttak."
A robbanásban levő energia mennyisége megdöbbentő. Ötször annyi energiát bocsátott ki, mint az előző lemeztulajdonos, és több százezer-szer annyit, mint a tipikus klaszterek.
A kereszt a jelölt változatban megmutatja, hol található a központi galaxis. A legmenőbb és legszorosabb gáz kb. 6500 fényévnyire van a központi galaxistól. Ebben a képen ez egy olyan területnek felel meg, amely kisebb, mint a központi galaxis és a robbanás forrása lokalizálásához használt kereszt. Érdekes az, hogy ha a gáz annyira távol lenne a forrástól, akkor a forrás fekete lyukát megfosztanák az üzemanyagtól a növekedéséhez. Ez viszont megállítja a fúvókákat.
Az új cikk szerint pontosan ez történt. "Az AGN-t jelenleg éhezteti a hűvös gáz akkreditálása, mivel a gáz sűrűségcsúcsát a mag lecsúsztatása elmozdítja" - mondják a szerzők. „Maga a lecsúszás elháríthatja ezt a rendkívüli robbanást, ha egy aszimmetrikus gázmagban történt volna. Ez a dinoszaurusz a források új osztályának korai példája lehet, amelyet a galaxis klaszterek alacsony frekvenciájú felmérése fedez fel. ”
A csillagászok a „lecsúszás” kifejezést használják a gáz elmozdulásának leírására. Hasonló egy folyadékhoz, amely elcsúszik egy tartályban. A lecsillapodást általában két galaxis klaszter egyesülése váltja ki, ám a csillagászok úgy gondolják, hogy ebben az esetben a robbanás okozhatja.
Míg az előző 2016. évi cikk kizárólag a Chandra röntgenadatokon alapult, az új papír az ESA XMM Newton röntgenadatait használta a szokatlan ívelt jellemző felismerésére és megerősítésére. Két csillagvizsgáló rádióadatait is felhasználták a régió további vizsgálatához. Ezek az adatok megerősítették, hogy az ívelt él valóban egy hatalmas rádiós fosszilis lyuk széle. Ennek kulcsa a lyukon kívüli rádiókibocsátás, amelyet csaknem relativista sebességre gyorsítottak fel. Az egyesülés ezt nem teheti volna; csak egy anyag hatalmas robbanása képes.
"A rádióadatok úgy illeszkednek a röntgenbe, mint egy kesztyűs kéz" - mondta Maxim Markevitch, a NASA Goddard űrrepülési központjának társa, a Maryland-i Greenbeltben. "Ez a klincher azt mondja, hogy itt példátlan méretű kitörés történt."
A kitörés már a múltban van, és a csillagászok nem látnak bizonyítékot az AGN folytatódó tevékenységéről a fekete lyukból. Ez megegyezik az adatokkal, amelyek megmutatják a fekete lyukat egy saját hatalmas buborékjában.
„Mint az asztrofizikában gyakran fordul elő, valóban több hullámhosszú megfigyelésre van szükségünk a fizikai folyamatok valódi megértése érdekében. "A röntgen- és a rádióteleszkópok kombinált információinak köszönhetően felfedezte ezt a rendkívüli forrást, de további adatokra lesz szükség az objektum által feltett sok kérdés megválaszolásához."
Több:
- Sajtóközlemény: Record-Breaking robbanás a fekete lyuk foltos
- Space Magazine: Mik az aktív galaktikus atommagok?
- Kutatási cikk: Egy óriási rádió fosszilis felfedezése az Ophiuchus galaxis klaszterében
