Astronomi su otkrili jednu od najmoćnijih erupcija crne rupe ikad zabilježenih

Astronomi su otkrili jednu od najmoćnijih erupcija crne rupe ikad zabilježenih. Ova mega-eksplozija koja se dogodila prije milijardama godina mogla bi pomoći objasniti formiranje upečatljivog uzorka zvjezdanih skupina oko dvije masivne galaksije, koje nalikuju na perle na koncu. Ovo otkriće napravljeno je u sustavu poznatom kao SDSS J1531+3414 (skraćeno SDSS J1531), koji se nalazi 3,8 milijardi svjetlosnih godina od Zemlje. Za ovu studiju korišteni su brojni teleskopi, uključujući NASA-in opservatorij Chandra X-ray i Low Frequency Array (LOFAR), radio teleskop.

Masivna skupina galaksija

SDSS J1531 predstavlja ogromnu skupinu galaksija koja obuhvaća stotine pojedinačnih članica, zajedno s prostranim bazenima vrućeg plina i tamne tvari. U epicentru ovog kosmičkog zbivanja, dvije dominantne galaksije doživljavaju koliziju. Okružujući ove titanske sudionike, nalazi se niz od 19 velikih zvjezdanih skupova, odnosno superklastera, koji tvore “S” oblik sličan nizu bisera. Da bi rasvijetlili genezu ove neobične konfiguracije, tim astronoma analizirao je podatke prikupljene pomoću X-zraka, radio valova i optičkih teleskopa.

Njihovo otkriće dokaza o drevnoj titanskoj erupciji u SDSS J1531 pružilo je ključnu naznaku. Erupcija se vjerojatno dogodila kada je supermasivna crna rupa u središtu jedne od velikih galaksija proizvela izuzetno snažan mlaz. Dok se mlaz kretao kroz prostor, gurao je okolni vrući plin daleko od crne rupe, stvarajući gigantsku šupljinu.

Osase Omoruyi, koja je vodila studiju na Harvard-Smithsonian Centru za astrofiziku, usporedila je nalazak ove šupljine s otkopavanjem zakopanog fosila. “Već gledamo ovaj sustav kakav je postojao prije četiri milijarde godina, ne dugo nakon što je Zemlja nastala,” rekla je. “Ova drevna šupljina, ‘fosil’ učinka crne rupe na domaću galaksiju i njeno okruženje, govori nam o ključnom događaju koji se dogodio gotovo 200 milijuna godina ranije u povijesti skupine.”

Emisije X-zraka

Dokaz o šupljini dolazi od “krila” svijetle emisije X-zraka, vidljivih s Chandrom, koji prate gusti plin blizu centra SDSS J1531. Ova krila čine rub šupljine, a manje gusti plin između njih dio je šupljine. LOFAR pokazuje radio valove od ostataka energetskih čestica mlaza koji ispunjavaju ogromnu šupljinu. Zajedno, ovi podaci pružaju uvjerljive dokaze o drevnoj, masivnoj eksploziji. Astronomi su također otkrili hladni i topli plin smješten blizu otvora šupljine, otkrivenog s Atacama Large Millimeter i submilimetarskim nizom (ALMA) i teleskopom Gemini North, respektivno. Oni tvrde da se dio od vrućeg plina odgurnutog od crne rupe na kraju ohladio kako bi formirao hladni i topli plin. Tim smatra da su plimne sile od dviju spajajućih galaksija komprimirale plin duž zakrivljenih putanja, što je dovelo do formiranja zvjezdanih skupina u uzorku “perli na koncu”.

Rekonstrukcija događaja

“Rekonstruirali smo vjerojatni niz događaja u ovoj skupini koji se odvijao kroz ogroman raspon udaljenosti i vremena. Počelo je s crnom rupom, frakcijom svjetlosne godine široke, formirajući šupljinu gotovo 500,000 svjetlosnih godina široku,” rekao je suautor Grant Tremblay, također iz CfA. “Ovaj pojedinačni događaj pokrenuo je formiranje mladih zvjezdanih skupina gotovo 200 milijuna godina kasnije, svaka nekoliko tisuća svjetlosnih godina široka.”

Omoruyi i njezini kolege vide radio valove i šupljinu samo od jednog mlaza, ali crne rupe obično ispaljuju dva mlaza u suprotnim smjerovima. Tim je promatrao radio emisiju dalje od galaksija koja bi mogla biti ostatak drugog mlaza, ali nije povezana s otkrivenom šupljinom. Pretpostavljaju da su radio i X-zračni signali od druge erupcije možda izblijedjeli do točke da su nedetektirani.

“Mislimo da su naši dokazi za ovu ogromnu erupciju jaki, ali dodatna promatranja s Chandrom i LOFAR-om bi potvrdila slučaj,” rekla je Omoruyi. “Nadamo se da ćemo saznati više o porijeklu šupljine koju smo već otkrili i pronaći onu koja se očekuje s druge strane crne rupe.”