Yeni bir çalışma, süper kütleli bir kara deliği çevreleyen gizemli radyo baloncukları hakkında bilgi ortaya koyuyor. Kredi: NASA Chandra X Ray Gözlemevi ve NSF’nin Green Bank Gözlemevi
Gökbilimciler, Green Bank Teleskopu ile Kara Deliği Geğirmenin Sırlarını Açıkladı
Ulusal Bilim Vakfı’nın Green Bank Teleskobu (GBT), süper kütleli bir kütleyi çevreleyen gizemli radyo kabarcıkları hakkında yeni bilgiler ortaya çıkardı. Kara delik.
Bu yayının baş yazarı Jack Orlowski-Scherer, MS0735 gökada kümesini inceleyen yeni bir makalede, “Süper kütleli bir kara delikten şimdiye kadar görülen en enerjik patlamalardan birine bakıyoruz” diyor. bir kara deliği besler ve devasa miktarda enerjiyi şiddetli bir şekilde yayar.” Çalışma sırasında Jack, Pennsylvania Üniversitesi’nde yüksek lisans öğrencisiydi ve şu anda Quebec, Montreal’deki McGill Üniversitesi’nde araştırma görevlisi.
Süper kütleli kara delikler, galaksi kümelerinin kalbindeki devasa galaksilerin merkezlerinin derinliklerinde bulunur. bu plazmaGalaksi kümelerinin dolu atmosferleri inanılmaz derecede sıcak – yaklaşık 50 milyon santigrat derece – ama bu sıcak sıcaklıklar genellikle zamanla soğuyarak yeni yıldızların oluşmasını sağlar. Bazen karadelik, merkezinden fışkıran şiddetli patlamalarla çevresindeki gazı yeniden ısıtır. önleme geri besleme adı verilen bir süreçte soğuma ve yıldız oluşumu.
Bu güçlü jetler, sıcak küme ortamı içinde muazzam boşluklar açarak, bu sıcak gazı küme merkezinden uzağa iter ve onun yerine radyo yayan kabarcıklar koyar. Böylesine büyük bir gaz hacmini değiştirmek, muazzam miktarda enerji gerektirir (küme gazındaki toplam termal enerjinin yüzde birkaçı) ve bu enerjinin nereden geldiğini anlamak, astrofizikçiler için büyük ilgi çekicidir. Gökbilimciler, bu boşlukları doldurarak geride kalanlar hakkında daha fazla şey öğrenerek, ilk etapta bunlara neyin sebep olduğunu anlamaya başlayabilirler.
NASA’nın Chandra X-ray Gözlemevi (soldaki resim) ve GBO’nun MUSTANG-2 cihazı (sağdaki resim) tarafından yapılan gözlemler, kara delikten atılan güçlü radyo jetleri (yeşil konturlar) tarafından kazılan devasa boşlukları (gri dairelerle vurgulanmış) açıkça göstermektedir. MS0735 gökada kümesinin merkezi. Her iki görüntüdeki yeşil konturlar, Deniz Araştırma Laboratuvarı’nın Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi’nin (NRAO) Çok Büyük Dizisinde (VLA) kullanılan VLA Düşük Bantlı İyonosfer ve Geçici Deney (VLITE) arka ucu tarafından gerçekleştirilen gözlemlerden alınmıştır. Kredi: NASA Chandra X-Ray Gözlemevi ve NSF’nin Green Bank Gözlemevi
Gökbilimciler ekibi, küme gazındaki sıcak elektronların saçılması nedeniyle kozmik mikrodalga arka plan (CMB) radyasyonunun ince bir bozulması olan Sunyaev-Zeldovich (SZ) etkisini kullanarak MS0735’i görüntülemek için GBT üzerindeki MUSTANG-2 alıcısını kullandı. Bağlam açısından SPK, Büyük Patlama’dan 380 bin yıl sonra yayınlandı ve evrenimizin 13,8 milyar yıl önceki kökeninin sonraki parlaklığı. MUSTANG-2’nin gözlemlediği 90 GHz civarında, SZ etki sinyali öncelikle termal basıncı ölçer.
Avrupa Güney Gözlemevi’nden bir astronom olan Tony Mroczkowski, “MUSTANG-2’nin gücüyle, bu boşlukların içini görebiliyor ve tam olarak neyle dolu olduklarını ve neden basınç altında çökmediklerini belirlemeye başlıyoruz” diyor. bu yeni araştırmanın bir parçası olan
Bu yeni bulgular, bir galaksi kümesindeki boşlukların termodinamik durumunun şimdiye kadarki en derin yüksek doğruluklu SZ görüntülemesidir ve boşluklardaki basınç desteğinin en azından bir kısmının göreli parçacıklar gibi termal olmayan kaynaklardan kaynaklandığına dair önceki keşifleri destekler. , kozmik ışınlar ve türbülansın yanı sıra manyetik alanlardan küçük bir katkı. ABD Donanma Araştırma Laboratuvarı ve VLITE’ta astronom olan yardımcı yazar Tracy Clarke, “Düşük frekanslarda radyo çekirdeğini ve lobları incelediğimizde bunun heyecan verici bir sistem olduğunu biliyorduk, ancak tam resmi ancak şimdi görmeye başlıyoruz” diye açıklıyor. Bu sistemle ilgili önceki bir radyo çalışmasının yazarlarından biri olan Project Scientist.
Daha önceki araştırmaların aksine, GBT tarafından üretilen yeni görüntüleme, kabarcıklar içindeki basınç desteğinin, hem termal hem de termal olmayan bileşenleri karıştırarak daha önce düşünülenden daha incelikli olabileceği olasılığını göz önünde bulundurur. Radyo gözlemlerine ek olarak, ekip mevcut X-ışını gözlemlerini de dahil etti. NASAMUSTANG-2 tarafından görülen gazın tamamlayıcı bir görüntüsünü sağlayan Chandra X-ray Gözlemevi.
Birden fazla frekansta gelecekteki gözlemler, kara delik patlamasının ne kadar egzotik olduğunun doğasını daha kesin bir şekilde belirleyebilir. Orlowski-Scherer, “Bu çalışma, galaksi kümelerinin fiziğini ve çoğumuzu bir süredir rahatsız eden soğutma akışı geri besleme problemini daha iyi anlamamıza yardımcı olacak” diye ekliyor.
Referans: “MS0735.6+7421’de SZ etkisinin GBT/MUSTANG-2 9″ çözünürlüklü görüntülemesi – SZ kavitelerinin doğrudan görüntüleme yoluyla doğrulanması” John Orlowski-Scherer, Saianeesh K. Haridas, Luca Di Mascolo, Karen Perez Sarmiento , Charles E. Romero, Simon Dicker, Tony Mroczkowski, Tanay Bhandarkar, Eugene Churazov, Tracy E. Clarke, Mark Devlin, Massimo Gaspari, Ian Lowe, Brian Mason, Craig L. Sarazin, Jonathon Sievers ve Rashid Sunyaev, 8 Kasım 2022, Astronomi ve Astrofizik.
DOI: 10.1051/0004-6361/202244547