Bir sanatçının, kendisiyle diğer iki kara delik arasındaki mücadelenin bir sonucu olarak ev sahibi galaksisinden fırlatılan, kaçak bir süper kütleli kara delik izlenimi. Karadelik galaksiler arası uzayda ilerlerken önünde ince bir gaz sıkıştırır. Bu, sıcak mavi yıldızların doğuşunu hızlandırır. Bu resim, kaçan bir kara deliğin arkasındaki yıldızlardan oluşan 200.000 ışıkyılı uzunluğundaki bir “trail”in Hubble Uzay Teleskobu gözlemlerine dayanmaktadır. Kredi: NASA, ESA, Leah Hustak (STScI)
Gökbilimciler, kendi galaksisinden kaçan ve son 39 milyon yıl boyunca saatte yaklaşık 4 milyon mil hızla uzayda hızla ilerleyen bir aday süper kütleli kara delik tespit ettiler.
Yale Üniversitesi liderliğindeki bir ekip, NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu’nu ve Hawaiʻi’deki Maunakea’daki WM Keck Gözlemevi’ni kullanarak alışılmadık, çok ince, neredeyse düz bir genç yıldız çizgisi ve şok gazı keşfetti – muhtemelen kara deliğin kaçarken geride bıraktığı iz.
Bulgular, yayınlanan bir çalışmada özetlenmiştir. Astrofizik Dergi Mektupları.
Yale Üniversitesi’nde astronomi ve fizik profesörü ve çalışmanın baş yazarı Pieter van Dokkum, “Evrenin hiçbir yerinde böyle bir şey görülmedi” dedi. “Uzun zamandır süper kütleli kara deliklerin var olduğunu biliyorduk ve yaklaşık 50 yıldır bunların bazen galaksilerden fırlatılabileceği tahmin ediliyordu. Doğrulanırsa, bu, kontrolden çıkmış bir süper kütleli kara deliğin ilk kanıtı olacak ve bunu kanıtlayacak.” tahmin.”
Sol üst: Lineer özelliğin ve çevresinin F606W + F814W HST/ACS görüntüsü. Sağ üst: F606W görüntüsünün yakınlaştırılmış görünümü. Özellik, dar uçta kompakt bir parlak nokta gösteriyor ve galaksiye doğru genişliyor gibi görünüyor. Sol alt: F606W ve F814W görüntülerinden oluşturulan renkli görüntü. Sağ alt paneller: parlak emisyon çizgilerinin yakınındaki LRIS spektrumlarının bölümleri. Özellik ve galaksi aynı kırmızıya kaymada. Kinematik ve çizgi kuvvetleri, özellik boyunca karmaşık varyasyonlar gösterir. Kredi: Astrofizik Dergi Mektupları (2023). DOI: 10.3847/2041-8213/acba86
Van Dokkum’un ekibi, uzun özelliği ilk olarak NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu ile tespit etti. Daha yakından bakmak için, Keck Gözlemevi’nin Düşük Çözünürlüklü Görüntüleme Spektrometresi (LRIS) ve Yakın Kızılötesi Echellette Spektrografı (NIRES) kullanarak takip gözlemleri yaptılar.
Keck Gözlemevi verileri, yıldız dizisinin 200.000 ışıkyılı uzunluğunda dikkate değer bir şekilde ölçüldüğünü ve ışığının Dünya’ya ulaşması yaklaşık 7,6 milyar yıl süren kompakt, aktif yıldız oluşturan bir galaksiden uzandığını ortaya çıkardı. İz, bağlı olduğu ana galaksinin neredeyse yarısı kadar parlak, bu da bol miktarda yeni yıldız içerdiğini gösteriyor.
Van Dokkum, “Kara deliğin arkasında, gazın soğuduğu ve yıldız oluşturabildiği yerde bir uyanış gördüğümüzü düşünüyoruz. Dolayısıyla, kara deliği takip eden yıldız oluşumuna bakıyoruz” dedi. “Gördüğümüz şey, sonrası. Bir geminin arkasındaki iz gibi, kara deliğin arkasındaki izi görüyoruz.”
Keck Gözlemevi ayrıca, kara deliğin kendisinde olması muhtemel olan iz tabakasının tepesinde parlak bir iyonize gaz düğümü gösterdi. Ayrıca, doğrusal özelliğin ana galaksisinin merkezinde bir kara delik eksik gibi görünüyor veya en azından aktif olarak malzeme ziyafeti çeken ve teleskopların algılayabileceği güçlü enerji jetleri üreten bir kara delik yok.
Yıldızların ve gazın dar izi gerçekten de ana galaksisinden çıkan bir karadelik tarafından yaratıldıysa, gökbilimcilerin onun başlangıç hikayesi için muhtemelen bir açıklaması var. İlk olarak, her ikisi de çekirdeklerinde süper kütleli bir kara delik içeren iki galaksi birleşir. Daha sonra, yeni birleşmiş galaksinin merkezinde kara delikler ikili bir dansla birbirlerinin etrafında dönerken, başka bir galaksinin içindeki üçüncü bir süper kütleli kara delik çifti rahatsız eder. Üçlünün birbiriyle etkileşimi, üç kara delikten birini torpidoyla dışarı atmaya yetecek hız üreten dengesiz bir durum yaratır.
Temel gözlemlenen özelliklerin bir açıklaması olarak kontrolden çıkmış SMBH senaryosunun şematik gösterimi. Panel 1-5, “klasik” bir sapan senaryosunu göstermektedir (örn. Saslaw ve ark. 1974). İlk olarak, bir birleşme, uzun ömürlü bir ikili SMBH’nin (1,2) oluşumuna yol açar. Sonra üçüncü bir gökada gelir (3), SMBH’si yeni birleşme kalıntısının merkezine batar ve bu, üç cisim etkileşimine yol açar (4). Bir kara delik (genellikle en hafif olanı) diğer ikisinden bağımsız hale gelir ve büyük bir hız darbesi alır. Doğrusal momentumun korunumu, kalan ikilinin ters yönde daha küçük bir hız vuruşu alması anlamına gelir. Tekmeler yeterince büyükse, tüm SMBH’ler galaksiyi terk edebilir (5). Panel (2) ve (3)’teki olaylar arasında ≳1 Gyr olabilir. Paneller (4) ve (5), gözlem çağından ∼40 Myr önce gerçekleşti. (6)’nın arka planı, daha yüksek gaz yoğunluğuna sahip daha açık bölgelerin olduğu bir Illustris TNG simülasyonundan (Pillepich ve diğerleri 2018) bir çerçevedir. Bu, galaksi çevresi ortamda oldukça asimetrik akışların olabileceğini gösteriyor ve A’daki SMBH’nin nispeten yoğun ve soğuk CGM’nin böyle bir bölgesinden geçtiğini tahmin ediyoruz (metne bakın). Sol üst paneldeki resim için kredi: NAOJ. Kredi: Astrofizik Dergi Mektupları (2023). DOI: 10.3847/2041-8213/acba86
Bir sonraki adım olarak, van Dokkum ve ekibi şimdi keşiflerinin aslında kontrolden çıkmış bir kara delik olup olmadığını doğrulamaya çalışıyor; takip gözlemleri yapmak için NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu ve Chandra X-ray Gözlemevi’nde zaman için başvurdular.
Yeni doğan yıldızların ve şok gazın doğrusal çizgisi çok çarpıcı olduğu için van Dokkum, NASA’nın yaklaşan Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu gibi mevcut ve gelecekteki verilerde buna benzer diğer nesneleri bulmanın kolay olması gerektiğini söylüyor.
“Yaptığımız şeylerin çoğu hipotez testi yapmak veya önceki ölçümleri iyileştirmektir, ancak bazen birdenbire tamamen beklenmedik bir keşif ortaya çıkar. Bu nadirdir, ancak en iyisidir!” dedi van Dokkum.
Van Dokkum’un araştırma ekibinde Yale Üniversitesi’nden yüksek lisans öğrencisi olan ortak yazar Imad Pasha, “Seriyi fark edip ‘hey bu tuhaf’ diye düşünmekten bu makaleye geçmek inanılmaz derecede eğlenceli ve tatmin ediciydi, çünkü hepimiz yolun her adımında öğreniyorduk” dedi. .
Daha fazla bilgi:
Pieter van Dokkum ve diğerleri, Şoklar ve Arkasındaki Yıldız Oluşumu ile Tanımlanan Bir Aday Kaçak Süper Kütleli Kara Delik, Astrofizik Dergi Mektupları (2023). DOI: 10.3847/2041-8213/acba86
Alıntı: https://phys.org/news/2023-04-strange-streak-young-stars adresinden 6 Nisan 2023 tarihinde alınan çalışma bulgularına göre (2023, 6 Nisan), genç yıldızlardan oluşan garip bir çizgi, kontrolden çıkmış süper kütleli bir kara deliğin kanıtıdır. -evidence.html
Bu belge telif haklarına tabidir. Kişisel çalışma veya araştırma amaçlı adil ticaret dışında, yazılı izin olmaksızın hiçbir bölüm çoğaltılamaz. İçerik sadece bilgilendirme amaçlıdır.