Οι υπερβαρέες μαύρες τρύπες που βρέθηκαν στα κέντρα απόμακρων γαλαξιών υφίστανται μια τεράστια απότομη ανάπτυξη, ως αποτέλεσμα των συγκρούσεων μεταξύ των γαλαξιών, σύμφωνα με μια νέα μελέτη αστρονόμων στο πανεπιστήμιο του Yale και της Χαβάης.
Η ομάδα διαπίστωσε ότι οι συγχωνεύσεις μεταξύ γαλαξιών πλούσιων σε αέρια έχει ως αποτέλεσμα την δημιουργία ενός κρυμμένου κβάζαρ γιατί περιβάλλεται από πλούσια σκόνη. Μετά από 100 εκατομμύρια χρόνια, η σκόνη απομακρύνεται για να αποκαλυφθεί έτσι ένα λαμπρό κβάζαρ που διαρκεί για άλλα 100 εκατομμύρια χρόνια.
Καθώς οι τεράστιοι γαλαξίες πλούσιοι σε αέριο συγκρούονται στο μακρινό σύμπαν, η κεντρική μαύρη τρύπα τους τροφοδοτείται με αέριο που διοχετεύεται προς το κέντρο της συγχώνευσης. "Σαν αποτέλεσμα αυτής της βίαιης, ακατάστατης σύγκρουσης, η μαύρη τρύπα παραμένει κρυμμένη πίσω από ένα ‘πέπλο σκόνης’ για 10 έως και 100 εκατομμύρια χρόνια”, εξηγεί ο Priyamvada Natarajan, καθηγητής της Αστρονομίας στο Yale και μέλος της ερευνητικής ομάδας. Μετά τον χρόνο αυτό η σκόνη απομακρύνεται και έτσι αποκαλύπτεται ένα λαμπρό κβάζαρ να λάμπει, δηλαδή η κεντρική περιοχή ενός γαλαξία με μια εξαιρετικά δραστήρια, υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του, που διαρκεί για άλλα 100 εκατομμύρια χρόνια, όπως βρήκε η ομάδα.
Μέχρι σήμερα, οι αστρονόμοι δεν ήταν σίγουροι για πόσο καιρό τα κβάζαρ περνούσαν πίσω από το σύννεφο της σκόνης. Ενώ τα φανερά κβάζαρ, που είναι τα πιο λαμπρά αντικείμενα που βλέπουμε στο πρώιμο σύμπαν, ανακαλύφθηκαν στα τέλη της δεκαετίας του 1950, τα κβάζαρ μέσα στα νέφη των αερίων και της σκόνης ήταν πιο δύσκολο να εντοπιστούν, γι αυτό και η ανακάλυψη τους έγινε στα τέλη της δεκαετίας του 1990.
"Για πολλά χρόνια, οι αστρονόμοι πίστευαν ότι αυτές οι πηγές είναι πολύ σπάνιες. Τώρα τις βλέπουμε παντού”, λέει ο Ezequiel Treister του Πανεπιστημίου της Χαβάης, και επικεφαλής της ανακάλυψης.
Η ομάδα χρησιμοποίησε παρατηρήσεις από τρία διαστημικά τηλεσκόπια – το Hubble, το Chandra και το Spitzer – για να εντοπίσει ένα μεγάλο αριθμό δυσδιάκριτων κβάζαρ λόγω της σκόνης που τα κάλυπτε μέχρι και 11 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά, όταν το σύμπαν δεν ήταν ούτε 4 δισ. ετών. «Διαπιστώσαμε την υπογραφή της πολύ θερμής σκόνης στα υπέρυθρα και ακτίνων-Χ μήκη κύματος για να μπορέσουμε να βρούμε αυτά τα δυσδιάκριτα κβάζαρ," τόνισε ο Ezequiel Treister.
"Μόλις τα εντόπισαν χρησιμοποίησαν τη νέα κάμερα ευρέως πεδίου 3 του Hubble – την οποία τοποθέτησαν πέρυσι οι αστροναύτες κατά τη διάρκεια της αποστολής για την τελική συντήρηση του Hubble – για να επιβεβαιώσουν ότι αυτά τα μακρινό κβάζαρ ήταν στην πραγματικότητα το αποτέλεσμα των γαλαξιακών συγχωνεύσεων," δήλωσε ο Kevin Schawinski, κι αυτός του πανεπιστημίου του Yale.
"Γνωρίζαμε από θεωρητικά μοντέλα ότι οι συγχωνεύσεις των μεγάλων, πλούσιων σε αέριο, γαλαξιών ήταν συχνότερες κατά το παρελθόν", δήλωσε ο Natarajan, ο θεωρητικός της ομάδας. "Τώρα έχουμε ανακαλύψει ότι οι συγχωνεύσεις αυτές είναι υπεύθυνες για την παραγωγή τόσο των κοντινών κρυμμένων κβάζαρ όσο και των μακρινών εξάδελφων τους."
Οι αστρονόμοι έκαναν συνδυασμό των παρατηρήσεων από τα τρία τηλεσκόπιο για να εκτιμήσουν το ρυθμό συγχώνευσης των γαλαξιών και των θεωρητικών μοντέλων τους για να βρουν πόσο χρόνο χρειάζεται η μαύρη τρύπα για να απομακρύνει την τριγύρω σκόνη και αέρια, ώστε να αποκαλυφθεί το γυμνό, φωτεινό κβάζαρ. «Βρήκαμε ότι οι μαύρες τρύπες που μεγαλώνουν λόγω συγχώνευσης περνούν περίπου το ήμισυ της ζωής τους μέσα σε ένα πέπλο της σκόνης, και φανερώνονται στο άλλο ήμισυ τη ζωή τους," εξηγεί ο Natarajan.
Οι μεγάλες συγχωνεύσεις των γαλαξιών είναι σημαντικές γιατί προωθούν τη γέννηση νέων άστρων, καθώς και ότι τροποποιούν το σχήμα και τη δομή του γαλαξία. "Αυτή η εργασία επιβεβαιώνει ότι οι συγχωνεύσεις είναι επίσης ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη και την εξέλιξη των κεντρικών γιγάντιων μαύρων οπών, οι οποίες συνεχίζουν να τροφοδοτούνται και να αυξάνουν το βάρος τους κατά τη διάρκεια τόσο της κρυμμένης φάσης όσο και όταν λάμπουν ελεύθερα", συμπληρώνει ο Natarajan.
Πηγή: Πανεπιστήμιο Yale
Leave a Comment