Giliai mūsų galaktikos širdyje glūdi juodoji skylė. Ar tai yra? Nors vakariniame fronte visi gali būti ramūs, gali būti įrodymų, kad mūsų galaktikos centre kadaise vyko gana įspūdinga veikla - veikla, kuri galėjo apimti daugybę susidūrimo įvykių ir juodųjų skylių susiliejimą, kai ji šmėžavo palydovinėse galaktikose. Dėka naujų docentų porų, Kelly Holley-Bockelmann iš Vanderbilto ir Tamaros Bogdanovic, įžvalgos Džordžijos technologijos institute, turime daugiau įrodymų, kurie rodo nepaprastai aktyvią Pieno kelio praeitį.
„Aš ir Tamara ką tik dalyvavome astronomijos konferencijoje Aspene, Kolorado valstijoje, kur buvo paskelbta keletas šių naujų stebėjimų“, - sakė Holley-Bockelmann. „Tai buvo 2010 m. Sausis, o sniego audra uždarė oro uostą. Nusprendėme išsinuomoti mašiną važiuoti į Denverį. Kai važiavome per audrą, suriktavome įkalčius iš konferencijos ir supratome, kad vienas naujas katastrofiškas įvykis - dviejų juodųjų skylių susidūrimas maždaug prieš 10 milijonų metų - galėtų paaiškinti visus naujus įrodymus. “
Dabar įsivaizduokite naktinį dangų, apšviestą didžiuliu ūku, kuris dengia pusę dangaus sferos. Tai nėra svajonė, bet ir realybė. Šios didžiulės didelės energijos spinduliuotės skiltelės yra žinomos kaip „Fermi“ burbuliukai ir apima maždaug 30 000 šviesmečių ilgio regioną iš abiejų Pieno kelio šerdies. Nors mes negalime jų pastebėti tiesiogiai matomoje šviesoje, šios dalelės juda išilgai 186 000 mylių per sekundę greičiu ir švyti rentgeno bei gama spindulių bangų ilgiais.
Pasak Fulai Guo ir Williamo G. Mathewso iš Kalifornijos universiteto Santa Kruze: „„ Fermi “burbulai suteikia patikimų įrodymų apie pastaruoju metu vykusį galingą AGN reaktyvinio oro srautą mūsų galaktikoje, pateikdami naujas įžvalgas apie halogenų CR populiacijos kilmę ir kanalą. per kurias masyvios juodosios skylės diskų galaktikose skleidžia grįžtamąją energiją augimo metu. “
Tačiau mūsų galaktikos centre yra ne tik keletas neįtikėtinų burbulų, bet ir trys masiškiausios jaunų žvaigždžių spintos Paukščių Tako srityje. Žinomos kaip Centrinės, Arkos ir Kvintupletės sankaupos, kiekvienoje grupėje yra keli šimtai karštų, jaunų žvaigždžių, kurios nykščioja nuo Saulės. Jie gyvens trumpą, šviesų, žiaurų gyvenimą ... perdegus keliems milijonams metų. Kadangi šios žvaigždės greitai gyvena ir miršta jaunos, jos turėjo susiformuoti per pastaruosius metus žvaigždžių formavimosi metu netoli galaktikos centro - dar vienas šio kosminio galvosūkio užuomina.
„Dėl savo didelės masės ir akivaizdaus ypač sunkaus TVF,„ Galaktikos centro “spiečiuose yra keletas masyviausių galaktikos žvaigždžių. Tai svarbu, nes masyvios žvaigždės yra pagrindinės astrofizinių reiškinių sudedamosios dalys ir zondai bet kokio dydžio ir atstumo skalėje, pradedant nuo atskirų žvaigždžių formavimo vietų, tokių kaip „Orion“, iki ankstyvosios Visatos per reionizacijos amžių, kai gimė pirmosios žvaigždės. Būdami ingredientais, jie kontroliuoja dinaminę ir cheminę savo vietinių aplinkų ir atskirų galaktikų evoliuciją, darydami įtaką tarpžvaigždinės terpės energijai ir sudėčiai. “ sako Donaldas F. Figeris. „Jie greičiausiai vaidina svarbų vaidmenį ankstyvoje pirmųjų galaktikų evoliucijoje, ir yra įrodymų, kad jie yra energingiausių Visatos sprogimų, laikomų gama spinduliuote, sprogdintojai. Kaip zondai jie nusako viršutines žvaigždžių formavimo proceso ribas ir jų buvimas greičiausiai baigiasi tolesniu netoliese esančių mažesnės masės žvaigždžių susidarymu. Jie taip pat yra svarbūs galaktikų susijungimų, žvaigždžių žvaigždžių galaktikų ir aktyvių galaktikos branduolių produktai. “
Norėdami gilinti paslaptį, atidžiau pažvelkite į mūsų centrinę juodąją skylę. Ji sklinda apie 40 šviesos sekundžių skersmens ir sveria apie keturis milijonus saulės masių. Pagal tai, ką žinome, tai turėtų sukelti intensyvius gravitacinius potvynius - tuos, kurie turėtų čiulpti aplinkoje. Taigi, kaip astronomai atidengė naujų ryškių žvaigždžių grupes arčiau nei per 3 šviesos metus nuo įvykio horizonto? Žinoma, jos gali būti pakeliui į užmarštį, tačiau duomenys rodo, kad šios žvaigždės ten, atrodo, susiformavo. Tai gana žygdarbis, atsižvelgiant į tai, kad prireiktų 10 000 kartų tankesnio molekulinio debesies nei tas, kuris yra mūsų galaktikos centre! Ar čia neturėtų būti ir senų žvaigždžių? Atsakymas yra taip, turėtų būti…, tačiau yra kur kas mažiau nei tai, ką galime pastebėti ir ką prognozuoja dabartiniai teoriniai modeliai.
Holley-Bockelmann neketino leisti problemai pailsėti. Grįžusi namo ji pasikvietė Vanderbilto magistrantės Meagan Lang pagalbą išspręsti mįslę. Tada jie pasamdė Pau Amaro-Seoane iš Makso Planko gravitacinės fizikos instituto Vokietijoje, Alberto Sesana iš Ispanijos instituto Ciències de l’Espai ir Vanderbilto tyrimų padėjėją profesorių Manodeepą Sinha. Turėdami tiek daug šviesių protų, kurie padėtų išspręsti šią mįslę, jie netrukus pateikė patikimą paaiškinimą - tokį, kuris sutampa su pastebėjimais ir leidžia išbandyti prognozes.
Remiantis jų teorija, Paukščių Tako palydovinė galaktika pradėjo migruoti link mūsų branduolio. Susiliejus su mūsų galaktika, jos masė buvo nuplėšta, liko tik juodoji skylė ir nedidelė gravitaciniu ryšiu sujungtų žvaigždžių kolekcija. Po kelių milijonų metų šis „likutis“ galiausiai pasiekė galaktikos centrą ir juodosios skylės pradėjo susijungti. Kai mažesnė juodoji skylė buvo sukama aplink didesnę, ji suplėšė milžiniškas dujų ir dulkių vagas, įstumdama ją į didesnę juodąją skylę ir sukūrė „Fermi“ burbulus. Dvigubos gravitacijos jėgos nebuvo švelnios ... šios intensyvios bangos gana sugebėjo suspausti branduolį supančius molekulinius debesis į tankį, reikalingą šviežių, jaunų žvaigždžių susidarymui. Galbūt labai jaunos žvaigždės, kurias dabar stebime galaktikos centre?
Tačiau paveikslėlyje yra daugiau nei akys. Tas pats kosminės velėnos arimas taip pat būtų išstūmęs esamas senesnes žvaigždes iš masyvios centrinės juodosios skylės. Tai yra scena, tinkanti dabartiniams modeliams, kai juodosios skylės susijungimas žvaigždėmis dideliais greičiais išstumia žvaigždes į galaktiką ... scena, kuri tinka pastebėti, kad senų žvaigždžių trūksta ties mūsų supermeniškos juodosios skylės ribomis.
„Palydovinės galaktikos juodosios skylės gravitacinis traukimas galėjo ištraukti beveik 1 000 žvaigždžių iš galaktikos centro“, - sakė Bogdanovičius. „Tos žvaigždės vis dar turėtų skrieti kosmose, maždaug 10 000 šviesmečių atstumu nuo savo originalių orbitų.“
Ar galima tai įrodyti? Atsakymas yra taip. Didelių apklausų, tokių kaip „Sloan Digital Sky Survey“, dėka turėtume sugebėti tiksliai nustatyti žvaigždes, judančias didesniu greičiu, nei žvaigždes, kurios nebuvo veikiamos panašios sąveikos. Jei astronomai, tokie kaip Holley-Bockelmannas ir Bogdanovičius, pažiūrės į rimtus įrodymus, greičiausiai jie atras patikimą skaičių didelio greičio žvaigždžių, kurios patvirtins jų Paukščių Tako susijungimo modelį.
O gal jie tiesiog pučia burbulus?
