Ανακαλύφθηκε σπάνιο κβάζαρ που παράγει πιο πολλές ακτίνες X από όσο πιστεύαμε ότι μπορούσε

Πηγή: ScienceDaily, 8 Απριλίου 2008

Το διαστημικό παρατηρητήριο XMM-Newton εξέπληξε τους αστρονόμους μετά την παρατήρηση ενός σπάνιου τύπου γαλαξία, που εκπέμπει έναν υψηλότερο αριθμό ακτίνων X από όσο πιστεύαμε ότι μπορούσε. Η παρατήρηση αυτή μας προσφέρει νέες γνώσεις για τις ισχυρές διαδικασίες που διαμορφώνουν τους γαλαξίες κατά το σχηματισμό και την εξέλιξή τους.

Οι επιστήμονες, που εργάζονται με το XMM-Newton, παρατηρούσαν στα απώτατα όρια του Κόσμου τα κβάζαρ.

Όταν η ύλη από τα περίχωρα της μαύρης τρύπας πέφτει μέσα της συλλέγεται πρώτα σε μια στροβιλιζόμενη δεξαμενή υλικού - τον δίσκο συσσώρευσης ή προσαύξησης -, και θερμαίνεται λόγω της τριβής μεταξύ των σωματιδίων. Οι προσομοιώσεις δείχνουν ότι η ισχυρή ακτινοβολία και τα υπάρχοντα μαγνητικά πεδία στην περιοχή του δίσκου, εκτινάσσουν κάποια ποσότητα από το αέριο μακριά από το ισχυρότατο πεδίο βαρύτητας της μαύρης τρύπας, ρίχνοντας την υπόλοιπη μεγάλη ποσότητα ύλης μέσα στη μαύρη τρύπα.

Καλλιτεχνική εικόνα ενός σπάνιου τύπου κβάζαρ, που ονομάστηκε κβάζαρ ευρείας γραμμής απορρόφησης (BAL).

Αυτή η εκροή έχει βαθιά επίδραση στον περιβάλλοντα χώρο του γαλαξία που φιλοξενεί τη μαύρη τρύπα. Μπορεί να δημιουργήσει αναταραχή στο αέριο σε όλο το γαλαξία, παρακωλύοντας με αυτό τον τρόπο το σχηματισμό των άστρων. Κατά συνέπεια, η κατανόηση της λειτουργίας των κβάζαρ είναι ένα σημαντικό βήμα για την κατανόηση της ιστορίας των πρώτων στιγμών των γαλαξιών.

Εντούτοις, η δομή που περιβάλλει ένα κβάζαρ είναι δύσκολο να το δούμε επειδή είναι πολύ απόμακρο. Το φως και οι ακτίνες X από αυτούς θέλουν χιλιάδες εκατομμύρια χρόνια για να φθάσουν σε μας.

Περίπου το 10-20% των κβάζαρ είναι ενός ειδικού τύπου, που λέγονται κβάζαρ BAL. Τα BAL αντιπροσωπεύουν αυτά με μια ευρεία γραμμή απορρόφησης, και φαίνεται να δείχνει ότι ένα παχύ κουκούλι αερίου περιβάλλει το κβάζαρ.

Οι περισσότεροι ερευνητές θεωρούν ότι το αέριο ρέει μακριά από ένα τέτοιο κβάζαρ, κατά μήκος της ισημερινής κατεύθυνσης του δίσκου προσαύξησης. Αυτά τα κβάζαρ παρουσιάζουν μικρή εκπομπή ακτίνων X, δείχνοντας ότι υπάρχει εκεί μέσα αρκετό αέριο ώστε να απορροφήσει τις περισσότερες από τις ακτίνες X, που βγαίνουν από την περιοχή κοντά στη μαύρη τρύπα.

Αλλά μερικά κβάζαρ BAL εμφανίζονται να εκτοξεύουν αέριο υλικό κατά μήκος των πολικών αξόνων τους, κάθετα στους δίσκους προσαύξησης κι όχι από την κατεύθυνση του ισημερινού.

Ο κινέζος αστροφυσικός JunXian Wang και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν το XMM-Newton για να παρατηρήσουν τέσσερα τέτοια πολικά BAL κβάζαρ, που είχαν προσδιοριστεί από αυτούς προηγουμένως. Ερευνούσαν εάν οι ακτίνες X απορροφώνταν έντονα από το αέριο.

Παρατήρησαν λοιπόν τα κβάζαρ και δύο από αυτά εξέπεμπαν περισσότερες ακτίνες X από αυτό που προσδοκούσαν οι ερευνητές, δείχνοντας έτσι ότι δεν υπάρχει κανένα 'πέπλο' από αέριο - που περιβάλλει αυτά τα ιδιαίτερα κβάζαρ - για να απορροφήσει τις ακτίνες Χ .

Μπορεί φυσικά να σημαίνει ότι τα κβάζαρ BAL είναι πιο περίπλοκα από όσο αρχικά αναμέναμε. "Ίσως να υπάρχουν εκροές από τον ισημερινό και από τους πόλους ταυτόχρονα από αυτά τα αντικείμενα," λέει ο Wang.

Οι προσομοιώσεις υπολογιστών δείχνουν ότι οι πολικές εκροές, καθώς το αέριο εκτινάσσεται από το δίσκο προσαύξησης, είναι επίσης υλικό που πέφτει μέσα, που απομακρύνεται από την άγρια ακτινοβολία προτού να έρθει κοντά στη μαύρη τρύπα.

Φαίνεται ότι όσο περισσότερο οι αστρονόμοι εξετάζουν τον απόμακρο Κόσμο, τόσο πιο σύνθετος γίνεται.