Az alvó szupermasszív fekete lyukakat rövid időre felébresztik az összetört csillagok

A kompakt szimmetrikus objektumok (CSO) néven ismert rejtélyes galaxisosztály új vizsgálata során kiderült, hogy ezek az objektumok nem egészen azok, aminek látszanak. A civil szervezetek aktív galaxisok, amelyek magjában szupermasszív fekete lyukak találhatók. Ezekből a hatalmas fekete lyukakból két sugár szabadul fel, amelyek ellentétes irányban haladnak a fénysebességet megközelítő sebességgel. De összehasonlítva más heves sugárzó galaxisokkal, ezek a sugarak nem terjednek túl nagy távolságokra, sokkal kompaktabbak.

A csillagászok sok évtizeden át gyanították, hogy a civil szervezetek még csak fiatalok, és repülőgépeik végül nagyobb távolságokat fognak megtenni. Most három különböző újságban tudósít Astrophysical Journala California Institute of Technology által vezetett kutatócsoport arra a következtetésre jutott, hogy a civil társadalmi szervezetek nem fiatalok, hanem viszonylag rövid életet élnek.

„Ezek a civil szervezetek nem fiatalok” – magyarázza Anthony (Tony) Redhead, a Robinson csillagászat emeritus professzora, aki a vizsgálatot vezette. „Nem nevezhetsz miniatűrnek egy 12 éves kutyát, még akkor sem, ha rövidebb életet élt, mint egy felnőtt ember. Ezek a lények saját külön fajuk, amelyek több ezer éven át élnek és halnak meg, nem milliókig.” Az évek gyakoriak a nagyobb sugarú galaxisokban.”

Az új tanulmányok során a csapat több mint 3000 civil szervezet jelöltjének irodalmát és korábbi megfigyeléseit tekintette át, ellenőrizve 64 valódiságát, és további 15 civil szervezetet azonosított. Mindezeket az objektumokat korábban a Nemzeti Rádiócsillagászati ​​Obszervatórium Very Long Baseline Array (VLBA) rendszere, néhányat pedig más nagy felbontású rádióteleszkópok is megfigyelték.

„A VLBA megfigyelések a legrészletesebbek a csillagászatban, és olyan részletességű képeket készítenek, mint egy emberi hajszál szélessége 100 mérföld távolságból” – mondja Redhead.

A csapat elemzése arra a következtetésre jutott, hogy a civil szervezetek legfeljebb 5000 évig védik a repülőgépeket, majd meghalnak.

„A CSO sugárhajtású gépei nagyon aktív sugárhajtásúak, de úgy tűnik, nem működnek” – mondja Vikram Ravi, a Caltech csillagászati ​​adjunktusa és az egyik tanulmány társszerzője. „A fúvókák nem áradnak a forrásból.”

Ami a rövid élettartamú repülőgépeket illeti, a tudósok úgy vélik, hogy a tettes egy árapály-zavar (TDE), amely akkor következik be, amikor egy csillag túl közel vándorol egy szupermasszív fekete lyukhoz, és megeszik.

„Azt gondoljuk, hogy egy csillag szétszakad, majd az összes energia fúvókákba kerül a tengely mentén, amely körül a fekete lyuk forog” – mondja Vöröske. „Egy óriási fekete lyuk számunkra láthatatlanul indul ki, majd amikor felemészt egy csillagot, robbanás történik. A fekete lyuknak van üzemanyaga, és mi látjuk.”

Vöröshajú volt az első, aki az 1990-es években gyanította, hogy a civil szervezeteket támogathatják a TDE-k, de azt mondja, hogy az ötlet a tudományos közösség számára nagyrészt észrevétlen maradt. „A hipotézist szinte feledésbe merült, mert évek teltek el, mire a TDE-k megfigyelési bizonyítékai gyűlni kezdtek” – mondja. Eredeti hipotézise idején mindössze három civil szervezetet találtak.

Gyorsan előre 2020-ra. Vöröshajú, aki leállította CSO-tanulmányait, hogy a rádiócsillagászat különböző problémáiba vesszen bele, úgy döntött, ideje újra megvizsgálni a témát. Összehozott néhány kollégát a Zoomon, és úgy döntöttek, hogy átkutatják a szakirodalmat, és kiszűrik azokat a dolgokat, amelyeket rosszul civil szervezetként jelöltek meg. A következő két évben a csapat több mint 3000 civil szervezet jelöltjét vizsgálta meg, és csak egy tucatnyira szűkítette a csoportot, akik megfeleltek a szükséges kritériumoknak ahhoz, hogy valódi civil szervezet legyen.

Végül a civil szervezetek képe kezdett kirajzolódni, mint a repülőgépek egészen különálló családja, amelyek sokkal hamarabb kihaltak, mint óriás testvéreik, mint például a nagyon erős Cygnus A galaxis, amely rendkívül erős sugárhajtásokat lövell ki, amelyek fényesen világítanak a rádióban. hullámhosszak. . Ezek a fúvókák mindkét irányban körülbelül 230 000 fényév távolságra terjednek ki, és több tízmillió évig tartanak. Ezzel szemben a CSO sugárhajtásai legfeljebb körülbelül 1500 fényévre terjednek ki, és körülbelül 5000 év múlva tűnnek el.

A csillagászok szerint a CSO sugárhajtásai valószínűleg akkor jönnek létre, amikor egy szupermasszív fekete lyuk nem akármilyen csillagot támad meg, hanem egy hatalmas csillagot.

„A korábban látott TDE-k csak néhány évig tartottak” – mondja Ravi. „Úgy gondoljuk, hogy a civil szervezeteket tápláló csodálatos TDE-k sokkal tovább tartanak, mert a megszakadt csillagok vagy nagyon nagyok, nagyon masszívak, vagy mindkettő.”

A civil szervezetekről készült rádióképek sokféle skálájának elemzésével a kutatók azt mondják, hogy nyomon tudják követni, hogyan öregszenek az objektumok az idő múlásával, hasonlóan ahhoz, mintha egy civil szervezet életéről készült fényképalbumot nézegetnének, hogy megfigyeljék, hogyan fejlődnek a sugárhajtásai. A fiatalabb civil szervezeteknek rövidebb a fúvókája, amelyek közelebb vannak a fekete lyukakhoz, míg a régebbi objektumok fúvókái távolabb nyúlnak ki a fekete lyukaktól.

Bár a legtöbb sugár elpusztul, a tudósok becslése szerint 100-ból egy olyan hosszú életű lesz, mint a Cygnus A. Azokban a ritka esetekben a galaxisok valószínűleg összeolvadnak más galaxisokkal, egy turbulens folyamat, amely hatalmas galaxisteret hoz létre. . Üzemanyag mennyiség.

Ha Vöröshajú és csapata megállapításait további megfigyelések is megerősítik, a civil szervezetek teljesen új módszert fognak kínálni annak tanulmányozására, hogy a galaxisok középpontjában lévő hatalmas csillagok hogyan lépnek kölcsönhatásba a szupermasszív fekete lyukakkal.

„Ezek az objektumok tulajdonképpen egy különálló csoportot alkotnak, saját eredetükkel, és most rajtunk múlik, hogy többet tudjunk meg róluk, és hogyan keletkeztek” – mondja Vöröske. „Az a képesség, hogy ezeket az objektumokat több millió év helyett évektől évtizedig terjedő időskálán vizsgáljuk, egy teljesen új laboratórium előtt nyitotta meg a kaput a szupermasszív fekete lyukak és a sok meglepő és váratlan meglepetés tanulmányozására.”