Πώς να απενεργοποιήσετε ένα κβάζαρ

Μεγέθυνση / Αυτό το κβάζαρ απέχει πάνω από δύο δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά, αλλά είναι αρκετά φωτεινό για να εκλείψει πολύ πιο κοντά γαλαξίες.

Οι ενεργοί γαλαξίες είναι από τα πιο φωτεινά αντικείμενα του Σύμπαντος. Αυτοί οι γαλαξίες στέλνουν τεράστιους πίδακες ύλης με ταχύτητα κοντά στο φως, όλοι τροφοδοτούνται από την ύλη που πέφτει στην υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο. Ενώ όλοι οι γαλαξίες φαίνεται να έχουν υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, δεν είναι όλοι ενεργοί – ο δικός μας γαλαξίας, ο Γαλαξίας μας, έχει μια σιωπηλή μαύρη τρύπα στο κέντρο του. Λοιπόν, τι κάνει τη διαφορά; Γιατί είναι ενεργοί μερικοί γαλαξίες και οι μαύρες τρύπες τους, ενώ άλλοι κάθονται ήσυχα;

Προφανώς, η λήψη ενός συνηθισμένου γαλαξία και η μετατροπή του σε έναν ενεργό γαλαξία δεν είναι τόσο εύκολη όσο η εναλλαγή ενός διακόπτη. Η μοντελοποίηση έχει δείξει ότι η ενεργοποίηση της κεντρικής μαύρης τρύπας ενός γαλαξία (και ως εκ τούτου ο γαλαξίας ως σύνολο) μπορεί να είναι μέρος της διαδικασίας δημιουργίας γαλαξιών., η οποία συμβαίνει από τη σύντηξη μικρότερων γαλαξιών σε συγκρούσεις. Αυτές οι συγκρούσεις μπορούν να στείλουν αέριο που πετιέται γύρω από το γαλαξία, δημιουργώντας πυκνότητες αρκετά υψηλές στον πυρήνα για να ενεργοποιήσουν τη μαύρη τρύπα. Τώρα μια άλλη μελέτη δείχνει ότι αυτές οι συγκρούσεις μπορεί επίσης να κλείσουν τη μαύρη τρύπα – όλα εξαρτώνται από τις λεπτομέρειες της γεωμετρίας.

Ένα ντόνατ κοντά στην τρύπα

Για να καταλάβετε πώς λειτουργεί, πρέπει να κατανοήσετε το περιβάλλον κοντά σε μια μαύρη τρύπα. Ενώ δίνεται μεγάλη προσοχή στην πραγματικότητα που κάμπτει τη βαρύτητα πάνω από τον ορίζοντα της μαύρης τρύπας, οτιδήποτε επηρεάζει πραγματικά το γύρω Σύμπαν γίνεται λίγο μακριά από αυτήν την τοποθεσία. Εκεί, η βαρύτητα της μαύρης τρύπας οργανώνει όλη την αλάθητη ύλη σε έναν πεπλατυσμένο δίσκο που τροφοδοτεί την ύλη στη μαύρη τρύπα που ονομάζεται δίσκος προσαύξησης, με τη μαύρη τρύπα στο κέντρο της. Πέρα από αυτό, ένα πιο διάχυτο σύννεφο αερίου σε σχήμα ντόνατ τροφοδοτεί αυτόν τον δίσκο.

READ  Ο φυσικός προτείνει mega-satellite για τροχιά σε Ceres

Αυτός ο οργανισμός είναι απαραίτητος για την αποτελεσματική τροφοδοσία της ύλης στη μαύρη τρύπα. Οι συγκρούσεις στο υλικό τοποθέτησης παράγουν ακτινοβολία που διαφορετικά θα οδηγούσε σε όλο το υλικό. Και είναι αυτό το αποδοτικό τροφοδοτικό που θεωρείται απαραίτητο για την τροφοδοσία των πίδακες που δημιουργούν ενεργούς γαλαξίες.

Σε κάποιο βαθμό, όλα αυτά είναι αυτο-οργανωμένα. Σπρώξτε αρκετό αέριο προς το κέντρο του γαλαξία και τελικά θα σχηματίσει το ντόνατ (πιο τεχνικά έναν δακτύλιο) και θα αρχίσει να τροφοδοτεί αέριο μαύρης τρύπας. Και παλαιότερα μοντέλα είχαν δείξει ότι οι συγκρούσεις γαλαξιών ήταν σε θέση να το κάνουν αυτό. Όλοι οι γαλαξίες έχουν σύννεφα αερίου διαφορετικών πυκνότητας διάσπαρτα γύρω από τους δίσκους τους. Οι διαταραχές που προκαλούνται από μια σύγκρουση έχουν τη δυνατότητα να αναδιατάξουν αυτά τα σύννεφα και να τα στείλουν πιο κοντά στον γαλαξιακό πυρήνα, όπου το υλικό μπορεί να συλληφθεί από τη βαρύτητα της μαύρης τρύπας.

Ωστόσο, αυτό δεν συμβαίνει σε όλες τις περιπτώσεις και μια ομάδα ιαπώνων ερευνητών – Yohei Miki, Masao Mori και Toshihiro Kawaguchi – προβληματίστηκαν από ορισμένες περιπτώσεις όπου υπήρχαν σημάδια πρόσφατων συγκρούσεων σε γαλαξίες που δεν ήταν ενεργές. Στην πραγματικότητα, μερικοί από αυτούς έδειξαν ότι η μαύρη τρύπα είχε ηρεμήσει σχετικά πρόσφατα, υποδηλώνοντας ότι η σύγκρουση και η διακοπή μπορεί να σχετίζονται.

Ο πλησιέστερος μεγάλος γείτονάς μας, ο γαλαξίας M31 Andromeda, είναι ανενεργός και διαθέτει επίσης ένα χαρακτηριστικό που ονομάζεται γιγαντιαία νότια ροή που φαίνεται να είναι τα απομεινάρια ενός μικρού γαλαξία που συγκρούστηκε με αυτόν. Δεδομένου ότι κατανοούμε καλύτερα τις λεπτομέρειες της Andromeda λόγω της εγγύτητάς της και διαμορφώσαμε λεπτομερώς αυτήν τη σύγκρουση, οι ερευνητές αποφάσισαν να εξετάσουν την επίδραση που θα μπορούσε να είχε στην κεντρική μαύρη τρύπα.

READ  Οι δορυφόροι σε τροχιά γύρω από τη Γη πολλαπλασιάζονται σαν τρελοί - πώς τους εμποδίζετε να συντρίψουν;

Μετωπική σύγκρουση

Η μοντελοποίηση έχει δείξει ότι εάν ο νάνος γαλαξίας συγκρούεται με το κέντρο της Ανδρομέδας, έχει τη δυνατότητα να διαταράξει το ντόνατ αερίου που τροφοδοτεί τη μαύρη τρύπα. Το εάν αυτό συμβαίνει ή όχι εξαρτάται από τις σχετικές πυκνότητες του αερίου στον γαλαξία και του αερίου στο ντόνατ. Εφόσον η πυκνότητα είναι υψηλότερη στον εισερχόμενο γαλαξία, ο δακτύλιος πρέπει να διαταραχθεί. Στην ουσία, το αποδιοργανωμένο εισερχόμενο αέριο θα μεταφέρει μέρος της ορμής του στο αέριο σε τροχιά γύρω από τη μαύρη τρύπα, κυνηγώντας το μακριά. Το αποτέλεσμα είναι ένα χαοτικό χάος που δεν μπορεί να τροφοδοτήσει αποτελεσματικά τη μαύρη τρύπα.

Οι ερευνητές σημειώνουν ότι ενώ η πυκνότητα του αερίου και μόνο είναι αρκετή για να πνίξει τη μαύρη τρύπα, η γεωμετρία θα μπορούσε επίσης να έχει σημασία. Εάν ο εισερχόμενος γαλαξίας χτυπήσει την άκρη, τότε ολόκληρο το πλάτος του θα περνούσε από την περιοχή της κεντρικής μαύρης τρύπας της Ανδρομέδας, παρέχοντας μια πιο αναστατωτική δύναμη. Από την άλλη πλευρά, εάν η πυκνότητα του αερίου στον γαλαξιακό πυρήνα είναι αρκετά υψηλή, ο εισερχόμενος γαλαξίας δεν θα μπορεί να τον ενοχλήσει.

Όλα αυτά συμβαίνουν αρκετά γρήγορα, τουλάχιστον με γαλαξιακούς όρους, που χρειάζονται μόνο ένα εκατομμύριο χρόνια για να σιωπήσουν την ενεργή μαύρη τρύπα.

Πέρα από τις ειδικές περιστάσεις για την Ανδρομέδα, οι συγγραφείς χρησιμοποίησαν μέσους όρους του αριθμού των μικρών γαλαξιών κοντά σε μεγάλους και της φαινομενικής συχνότητας των συγκρούσεων για να υπολογίσουν πόσο συχνά μπορεί να συμβεί μία από αυτές τις συγκρούσεις. Υπολογίζουν ότι κάποιος πρέπει να φτάσει σε έναν τυπικό γαλαξία περίπου κάθε εκατομμύριο χρόνια κατά μέσο όρο. Είναι απλώς ένας μέσος όρος. ορισμένοι ενεργοί γαλαξίες θα μπορούσαν να διαρκέσουν πολύ περισσότερο πριν από τη σύγκρουση με τη σωστή διαμόρφωση.

READ  Πριν από πενήντα χρόνια ο Άλαν Σέπαρντ εξερράγη από μια ατελείωτη παγίδα άμμου και μόλις βρήκαμε τη σφαίρα του

Τα πρότυπα μπορεί επίσης να είναι σχετικά με εκδηλώσεις πιο κοντά στο σπίτι. Όπως η Ανδρομέδα, η κεντρική μαύρη τρύπα στο Γαλαξία είναι ήρεμη προς το παρόν. Και οι συγγραφείς σημειώνουν ότι ένα διαστημικό τηλεσκόπιο που ονομάζεται Γαία βρήκε πρόσφατα στοιχεία σύγκρουσης μεταξύ ενός μικρού γαλαξία και του κεντρικού πυρήνα του Γαλαξία (μια σύγκρουση που παρήγαγε τη δομή που ονομάζεται απίθανα το “Gaia – Enceladus – ΛουκάνικοΕίναι επομένως πιθανό ότι αυτό το γεγονός έκλεισε την κεντρική μαύρη τρύπα του Γαλαξία μας.

Φύση αστρονομία, 2021. DOI: 10.1038 / s41550-020-01286-9 (Σχετικά με τα DOI).

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *