مطالعه می گوید که سیاهچاله های کلان جرم ممکن است از آغازی نسبتاً فروتن به وجود بیایند

مطالعه می گوید که سیاهچاله های کلان جرم ممکن است از آغازی نسبتاً فروتن به وجود بیایند

همه ما می دانیم که یک سیاهچاله عظیم در مرکز کهکشان ما وجود دارد. نام آن Sagittarius A*  (به اختصار Sgr A*) است و جرم آن ۴ میلیون خورشید است. ما باید یک تصویر رادیویی آن ببینیم چند هفته پیش، دیسک برافزایش آن را نشان می‌دهد.

 

بنابراین، ما می دانیم که وجود دارد. ستاره شناسان می توانند اعمال آن را در حالی که گهگاه ماده را بلعیده ترسیم کنند و می توانند ببینند که چگونه بر ستارگان مجاور تأثیر می گذارد.

چیزی که ستاره شناسان هنوز در تلاش برای درک آن هستند نحوه تشکیل Sgr A* است.

به نظر می‌رسد پاسخ شامل سیاه‌چاله‌های کوچک‌تر است، به‌ویژه سیاهچاله‌هایی که به اصطلاح کهکشان های کوتوله بر اساس مقاله ای که هفته گذشته در The Astrophysical Journal منتشر شد، توسط اخترشناسان دانشگاه کارولینای شمالی در چپل هیل، گنجینه کاملی از آنها در آنجا وجود دارد.

این چیزها در داخل بسیاری از کوتوله‌ها قرار دارند و ممکن است یک حلقه گمشده برای رشد سیاهچاله‌های کلان پرجرم در کهکشان‌های بزرگ‌تر فراهم کنند. .

سیاهچاله های عظیم (و فوق پرجرم) و لانه های آنها

بنابراین، بیایید حفاری کنیم با سیاهچاله های بسیار پرجرم شروع کنید.

این سیاهچاله ها در قلب بسیاری از کهکشان ها نهفته اند. این هیولاها میلیون ها یا میلیاردها جرم خورشیدی دارند. چگونه آنها اینقدر بزرگ شدند؟

پاسخ شامل موضوعی است که ما در نجوم و علوم سیاره‌شناسی می‌بینیم: مدل‌های سلسله مراتبی. این یک روش تخیلی برای گفتن این است که چیزهای بزرگ از چیزهای کوچکتر ایجاد می شوند.

 

به عنوان مثال، سیارات به عنوان دانه های غباری شروع می شوند که به هم می چسبند و سنگ هایی را می سازند که به هم برخورد می کنند تا سیارک بسازند. که با هم برخورد می‌کنند و سیاره‌های کوچکی را ایجاد می‌کنند که روی هم می‌تابند و سیارات می‌سازند.

تشکیل کهکشان‌ها نیز مدل سلسله مراتبی خاص خود را دارد. چه چیزی یکی از آن شهرهای ستاره ای را ایجاد می کند؟ کهکشان‌هایی مانند راه شیری به‌عنوان مجموعه‌ای از گاز در اوایل کیهان شروع شدند.

این گاز ستاره‌هایی را تشکیل داد که تکامل یافتند، مردند و مواد خود را برای کمک به ایجاد نسل‌های جدید ستاره‌ها (و سیاراتشان) پخش کردند. ).

از بسیاری جهات، کهکشان‌های کوتوله بیشتر شبیه کهکشان‌های اولیه هستند تا کهکشان‌های مارپیچی و بیضوی تکامل‌یافته.

بسیار خوب، بنابراین ما در اینجا چیزها را ساده کردیم تا نگاهی به موضوع پیچیده ای که کل کتاب های درسی را در بر می گیرد. و، حتی قبل از اینکه به ادغام کهکشان ها برسیم.

رشد یک کهکشان بزرگ از کوچولوها

بیایید با دقت بیشتری به گذشته کهکشان راه شیری نگاه کنیم. تاریخچه ادغام گسترده ای دارد که به میلیاردها سال قبل بازمی گردد. حدود ۱۴ میلیارد سال پیش به عنوان یک نوزاد (شاید یک کوتوله بود) شروع شد. بچه‌های کوچک دیگر با آن ادغام شدند.

 

در نهایت، ما کهکشان خانگی را که امروز همه می‌شناسیم و دوستش داریم، به دست آوردیم. (و فراموش نکنیم که در واقع چند میلیارد سال دیگر با کهکشان آندرومدا ادغام خواهد شد.)

بنابراین، آن بچه های کوچکی که ادغام شدند تا راه شیری فعلی را بسازند. به احتمال زیاد برخی کوتوله بودند. آنها پسرعموهای کوچک مارپیچ ها و بیضوی های بزرگ هستند. یک نمونه معمولی شاید هزار تا یک میلیارد ستاره داشته باشد و شکلی نامنظم دارد.

ستاره‌های آن‌ها چیزی است که ستاره‌شناسان آن را «فقیر از فلز» می‌نامند (به این معنی که عمدتاً هیدروژن و هلیوم هستند). و این کهکشان های کوچک عجیب و غریب در اطراف کهکشان های بزرگتر مانند کرم شب تاب ازدحام می کنند. گاهی اوقات آنها حتی گرفتار می شوند و بلعیده می شوند.

کهکشان راه شیری حدود ۲۰ نفر از آنها را در اطراف خود در حال گردش است. یکی – کوتوله کمان – با خواندن این مطلب در حال تعامل و آدمخواری است. این کهکشان بارها سفر کرده است.

به نظر می‌رسد کهکشان‌های کوتوله مانند این می‌توانند چیزی به نام «سیاهچاله‌های در حال رشد» را به عنوان بخشی از ساختار خود داشته باشند. چگونه این را بدانیم؟ ستاره شناسان راه هایی برای بررسی کیهان نزدیک پیدا کردند تا به دنبال کهکشان های کوتوله با چنین سیاهچاله هایی در حال رشد بگردند.

 

یافتن سیاهچاله ها در همه مکان های کوچک

تیم کارولینای شمالی در واقع تعدادی از این کوتوله ها را پیدا کردند. همه چیز از زمانی شروع شد که آنها این سوال را مطرح کردند: سیاهچاله های کلان جرم از کجا می آیند؟

به نظر می رسد پاسخ این است که آنها در اثر برخورد با سیاهچاله های دیگر رشد می کنند. این به روشی مدل سلسله مراتبی منطقی است.

سیاهچاله‌های کوچک با جرم ستاره‌ای می‌توانند به‌خصوص در محیط‌های شلوغ (مانند کهکشان‌های کوتوله یا خوشه‌های انبوه مستقر) با هم برخورد کنند. در نهایت، آنها کهکشان هایی پرجرم تر را تشکیل می دهند.

چنین “سیاهچاله های در حال رشد” در کهکشان های بزرگ و درخشان دیده می شود، اما در مورد کوتوله ها چطور؟ آیا آنها می توانند آنها را داشته باشند؟ اگر چنین کنند، در چنین کهکشان های کوچکی چقدر فراوان هستند؟ و، آیا آنها می توانند کلیدی برای درک رشد سیاهچاله های کلان پرجرم باشند؟

برای دریافت پاسخ به همه این سؤالات، تیمی به رهبری شیلا کاناپان و موگدا پولیمر از اعضای هیئت علمی UNC-Chapel Hill دست به کار شدند. /p>

آن‌ها داده‌های کهکشان‌ها را از چندین بررسی برای یافتن شواهدی از رشد سیاه‌چاله‌ها تجزیه و تحلیل کردند. این تیم به دنبال تشعشعات درخشانی مانند آن‌هایی بودند که می‌بینید شکل‌گیری ستاره یا اطراف دیسک‌های برافزایش سیاه‌چاله را نشان می‌دهند.

داده‌های آن‌ها از بررسی آسمان دیجیتال اسلون، به‌علاوه طیف‌سنجی حل‌شده یک حجم محلی (RESOLVE) به دست آمده‌اند. و Environmental Context Catalog (ECO).

آنها شواهدی از رشد سیاهچاله ها در درصد قابل توجهی از کهکشان های کوتوله پیدا کردند. این کهکشان‌ها گاهی در پی بررسی کهکشان‌های درخشان‌تر و بزرگ‌تر «پرت می‌شوند» زیرا گسیل‌های آنها به خوبی شناخته نشده است (یا نمی‌شود).

به‌نظر می‌رسد، آنها گنجینه‌ای برای سیاه‌چاله‌ها هستند. تحقیق.

انتشارهای روشن سیاهچاله ها را آشکار می کند

سرنخ در انتشارات قوی مناطق اطراف آن سیاهچاله ها بود. خاموش است.

کاناپان این کشف سیاهچاله را با یک منبع آشنای نور در اینجا در برخی از نقاط زمین مقایسه کرد.

“درست مانند کرم شب تاب، ما سیاهچاله ها را فقط زمانی می بینیم که روشن شوند. بالا – زمانی که آنها در حال رشد هستند – و نورهای روشن به ما سرنخی می دهند که چند نفر را نمی توانیم ببینیم،” او گفت.

اساسا، کاناپان و تیم در مورد کهکشان‌های کوتوله با سیاهچاله‌های فعال در قلبشان صحبت می‌کنند (به عبارت دیگر، هسته‌های فعال کهکشانی).

از c از نظر ما، دلایل دیگری وجود دارد که یک کهکشان کوتوله می تواند انتشارات قوی داشته باشد. برای مثال، کوتوله‌ها می‌توانند جهش‌های عظیمی از تشکیل ستاره داشته باشند. این فعالیت باعث گسیل‌های طیفی درخشان نیز می‌شود.

«همه ما عصبی شدیم،» Polimera گفت. “اولین سوالی که به ذهن من رسید این بود: آیا راهی را از دست داده‌ایم که در آن شکل‌گیری ستاره‌های افراطی به تنهایی بتواند این کهکشان‌ها را توضیح دهد؟”

Polimera سال‌ها صرف تحقیق در مورد هرگونه توضیح جایگزین برای این AGN کهکشان‌های کوتوله کرد. پس از حذف همه احتمالات دیگر، سیاهچاله های در حال رشد به بهترین وجه با داده ها مطابقت دارند.

پیامدهایی برای رشد هیولاهای سیاه چاله

کشف سیاهچاله‌های در حال رشد در کهکشان‌های کوتوله، ما را به راه شیری و سیاه‌چاله مرکزی آن بازمی‌گرداند.

بر اساس نتایج تحقیقات کارولینای شمالی، Sgr A* به‌احتمال‌زیاد رشد کرده است. کهکشان انجام داد. نه تنها ادغام های گذشته آن ستارگان را در هم می آمیخت، بلکه هر کوتوله می توانست سیاهچاله در حال رشد خود را نیز به همراه داشته باشد.

آنها باید به جایی می رفتند، درست است؟ بنابراین، چرا آنها نمی توانند (بهانه جناس) به سمت یکدیگر جذب شوند تا به عظمت Sgr A* بیفزایند؟

“سیاهچاله هایی که ما پیدا کرده ایم، بلوک های سازنده اصلی سیاهچاله های کلان پرجرم هستند. مانند یکی در کهکشان راه شیری ما،” Kannappan گفت. “خیلی چیزها هست که میخواهیم در مورد آنها بیاموزیم.”

این مقاله در اصل توسط Universe Todayمنتشر شده است. > مقاله اصلی.

 

برچسب‌ها:

نظرات کاربران

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.