kozmos.hr
Astronomija

Hubble uočio crnu rupu koja pokreće formiranje novih zvijezda u patuljastoj galaksiji

Izvor: NASA, ESA, Zachary Schutte (XGI), Amy Reines (XGI); Image Processing: Alyssa Pagan (STScI).
objavljeno

Crna rupa u srcu patuljaste galaksije Henize 2-10 stvara zvijezde umjesto da ih guta. Patuljasta galaksija nalazi se 30 milijuna svjetlosnih godina od nas, u južnom zviježđu Kompas.

Crna rupa u patuljastoj galaksiji Henize 2-10

Prije desetak godina ova mala galaksija pokrenula je raspravu među astronomima o tome sadrže li patuljaste galaksije crne rupe usporedive sa supermasivnim čudovištima koja se nalaze u srcima većih galaksija. Otkrivena crna rupa nalazi se u galaksiji Henize 2-10 koja sadrži samo jednu desetinu broja zvijezda pronađenih u našoj Mliječnoj stazi.

“Prije deset godina, kao diplomirana studentica misleći da ću svoju karijeru potrošiti na proučavanje formiranja zvijezda, no onda sam pogledala podatke iz Henize 2-10 i sve se promijenilo”, rekla je Amy Reines, glavni je istraživač novih Hubbleovih opažanja, objavljenih u izdanju časopisa Nature 19. siječnja. “Od početka sam znala da se nešto neobično i posebno događa u Henizeu 2-10, a sada je Hubble pružio vrlo jasnu vezu između crne rupe i susjednog područja stvaranja zvijezda koje se nalazi 230 svjetlosnih godina od crne rupe, ‘ rekla je Reines.

Crna rupa potiče rađanje novih zvijezda

Ta veza je odljev plina koji se proteže svemirom poput pupčane vrpce sve do zvjezdane rađaonice. Hubbleova spektroskopija pokazuje da se odljev kretao preko milijun kilometara na sat, udarajući u drugu masu gustog plina.  Hubble je pritom izračunao starost novorođenih zvjezdanih jata.

Ovo je suprotan učinak od onoga što se može vidjeti u većim galaksijama, gdje materijal koji pada prema crnoj rupi odbacuju okolna magnetska polja, tvoreći mlazove plazme koji se kreću gotovo brzinom svjetlosti. Ali s manje masivnom crnom rupom u Henizeu 2-10 i njezinim nježnijim izljevom, plin je bio komprimiran tek toliko da potakne stvaranje novih zvijezda.

“Udaljena tek 30 milijuna svjetlosnih godina, Henize 2-10 je dovoljno blizu da Hubble može jasno snimiti spektroskopske dokaze odljeva crne rupe. Dodatno iznenađenje bilo je to što, umjesto da potiskuje formiranje zvijezda, odljev je potaknuo rađanje novih zvijezda”, rekao je Zachary Schutte, Reinesov diplomirani student i glavni autor nove studije.

Radijacija nije ostatak supernove

Još od svog prvog otkrića karakterističnih radio i rendgenskih emisija u Henizeu 2-10, Reines je mislila da one vjerojatno dolaze iz masivne crne rupe, no ne tako velike kao one koje se vide u većim galaksijama. Drugi astronomi su, međutim, mislili da je vjerojatnije da radijaciju emitira ostatak supernove, što bi bila poznata pojava u galaksiji koja brzo ispumpava velike zvijezde koje brzo eksplodiraju.

“Hubbleova nevjerojatna rezolucija jasno pokazuje uzorak nalik na vadičep u brzinama plina, koji možemo uklopiti u model precesirajućeg ili kolebajućeg izljeva iz crne rupe. Ostatak supernove ne bi imao taj uzorak, pa se zapravo radi o dokazu da je ovo crna rupa”, rekao je Reines.

Reines očekuje da će još više istraživanja biti usmjereno na crne rupe patuljastih galaksija u budućnosti, s ciljem da se one koriste kao tragovi misterija kako su supermasivne crne rupe nastale u ranom svemiru. To je trajna zagonetka za astronome. Odnos između mase galaksije i njene crne rupe može dati tragove. Crna rupa u Henizeu 2-10 ima oko milijun solarnih masa. U većim galaksijama mase crnih rupa mogu biti više od milijardu puta veće od našeg Sunca. Što je galaksija domaćin masivnija, to je centralna crna rupa veća.

Crne rupe iz ranog svemira

Trenutne teorije o podrijetlu supermasivnih crnih rupa dijele se u tri kategorije: 1) formirale su se baš poput manjih crnih rupa zvjezdane mase, od implozije zvijezda, i nekako su prikupile dovoljno materijala da postanu supermasivne, 2) posebni uvjeti u ranim godinama svemira omogućili su formiranje supermasivnih zvijezda koje su se urušile i formirale sjeme masivnih crnih rupa odmah u startu ili 3) sjeme budućih supermasivnih crnih rupa rođeno je u gustim zvjezdanim nakupinama gdje bi ukupna masa jata bila dovoljna da crne rupe nastanu uslijed gravitacijskog kolapsa.

Patuljaste galaksije poput Henize 2-10 nude obećavajuće tragove jer su ostale male tijekom kozmičkog vremena, umjesto da prolaze kroz rast i spajanje velikih galaksija poput Mliječne staze. Astronomi misle da bi crne rupe patuljastih galaksija mogle poslužiti kao analogija za crne rupe u ranom svemiru koje su se tek počele formirati i rasti.

“Era prvih crnih rupa nije nešto što smo mogli promatrati tako da pitanje ostaje: odakle su došle? Patuljaste galaksije mogu zadržati neke tragove vezane za scenarij zasijavanja crnih rupa koji bi inače bio izgubljen u vremenu i prostoru”, rekao je Reines.

Crna rupa u središtu Mliječne staze nepredvidiva i kaotična

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram

t.me/kozmoshr

Izvori:

Gianopoulos A. (19. siječanj 2022.), Hubble Finds a Black Hole Igniting Star Formation in a Dwarf Galaxy, Nasa.gov (pristup 21. siječanj 2022.)

Ja sam Matija Klarić.
Student sam Ekonomskog fakulteta, a u slobodno se vrijeme bavim volonterstvom te istraživanjem, čitanjem i pisanjem o mojim omiljenim temama; svemiru, astronomiji, astrofizici i tehnologiji.