Tha eòlaichean saidheans den bheachd gu bheil toll dubh uamhasach a ’laighe aig meadhan cha mhòr a h-uile galaxy anns a’ chruinne-cè, le tomad a tha milleanan no billeanan de thursan na grèine agus aig a bheil cumhachd mòr grabhataidh an urra ris na reultan gu lèir a chumail còmhla. Ach, tha coltas ann gu bheil cridhe cruinneachadh galaxy Abell 2261, a tha timcheall air 2.7 billean bliadhna solais bhon Talamh, a ’briseadh an teòiridh. An sin, tha riaghailtean astrophysics a ’nochdadh gum bu chòir uilebheist mòr a bhith ann eadar 3,000 agus 100,000 millean maise grèine, an coimeas ri cuideam cuid den fheadhainn as motha a tha aithnichte. Ach, cho mòr ‘s a bhios luchd-rannsachaidh a’ sgrùdadh gun fhiosta, chan eil dòigh ann air a lorg. Chan eil na beachdan as ùire le Amharclann X-ray Chandra NASA agus an Teileasgop Hubble Space a ’toirt a-steach don dìomhaireachd a-mhàin.
A ’cleachdadh dàta Chandra a fhuaireadh ann an 1999 agus 2004, bha speuradairean air sgrùdadh a dhèanamh air meadhan Abell mu thràth airson 2,261 soidhne de tholl dubh uamhasach. Bha iad a ’sealg airson stuthan a bha air fàs ro theth mar a thuit e dhan toll dhubh agus a’ toirt a-mach ghathan-X, ach cha do lorg iad a leithid de stòr.
Air a chuir a-mach às deidh aonachadh
A-nis, le beachdan ùra agus nas fhaide air Chandra a chaidh fhaighinn ann an 2018, rinn sgioba fo stiùir Kayhan Gultekin à Oilthigh Michigan sgrùdadh nas doimhne airson an toll dubh aig meadhan an reul-chrios. Bheachdaich iad cuideachd air mìneachadh eile, anns an deach an toll dubh a chuir a-mach às deidh dha dà galax a thoirt còmhla, gach fear le a tholl fhèin, gus an galaxy a chaidh fhaicinn a chruthachadh.
Nuair a bhios tuill dhubh a ’tighinn còmhla, bidh iad a’ dèanamh tonnan ann an ùine-fànais ris an canar tonnan grabhataidh. Nam biodh an àireamh mhòr de tonnan grabhataidh a chaidh a chruthachadh le tachartas mar seo nas làidire ann an aon taobh na fear eile, tha an teòiridh a ’ro-innse gum biodh an toll dubh ùr, eadhon nas motha, air a chuir aig làn astar bho mheadhan an galaxy an taobh eile. Canar toll dubh a tha a ’crìonadh.
Chan eil speuradairean air fianais chinnteach a lorg mu ath-ghairm tuill dhubh, agus chan eil fios a bheil supermassives a ’faighinn faisg gu leòr air a chèile gus tonnan grabhataidh a thoirt gu buil agus tighinn còmhla. Gu ruige seo, cha do rinn iad ach dearbhadh air leaghadh stuthan mòran nas lugha. Le bhith a ’lorg fear a tha a’ crìonadh nas motha bhiodh e a ’brosnachadh luchd-saidheans a bhith a’ lorg tonnan grabhataidh bho bhith a ’tighinn còmhla ri tuill dhubh uabhasach.
Comharran neo-dhìreach
Tha eòlaichean saidheans den bheachd gum faodadh seo a bhith air tachairt ann am meadhan Abell 2261 le dà shoidhne neo-dhìreach. An toiseach, tha dàta bho amharc optigeach bho Hubble agus teileasgop Subaru a ’nochdadh cridhe galactic, am meadhan sgìre far a bheil luach as motha aig an àireamh de rionnagan anns an galaxy, mòran nas motha na bha dùil, airson galaxy de a mheud. Is e an dàrna soidhne gu bheil an dùmhlachd dùmhail de rionnagan anns an galaxy còrr air 2,000 solas-bliadhna bhon mheadhan, gu h-iongantach fad às.
Aig aonadh, bidh an toll dubh supermassive anns gach galaxy a ’dol sìos gu meadhan an galaxy a tha air ùr thighinn còmhla. Ma thèid an cumail còmhla le grabhataidh agus an orbit a ’tòiseachadh a’ crìonadh, tha dùil gum bi tuill dhubh ag eadar-obrachadh le rionnagan mun cuairt agus gan cur a-mach à meadhan an reul-chrios. Mhìnicheadh seo cridhe mòr Abell 2261.
Is dòcha gu bheil an cruinneachadh de rionnagan taobh a-muigh an ionaid air adhbhrachadh le tachartas brùideil leithid aon dà tholl dubh uamhasach a thoirt còmhla agus ath-ghairm aon toll dubh nas motha.
Gun lorg anns na reultan
Ged a tha comharran ann gun do thachair aonadh toll dubh, cha do sheall an dàta Chandra no Hubble fianais mun toll dhubh fhèin. Bha an luchd-rannsachaidh air Hubble a chleachdadh roimhe gus buidheann de rionnagan a lorg a dh ’fhaodadh a bhith air an sguabadh air falbh le toll dubh a bha a’ crìonadh. Rinn iad sgrùdadh air trì buidhnean faisg air meadhan an reul-chrios agus rinn iad sgrùdadh a bheil gluasadan nan rionnagan anns na cruinneachaidhean sin àrd gu leòr airson a bhith a ’moladh gu bheil toll dubh mais grèine 10 billean annta. Cha deach fianais shoilleir a lorg airson toll dubh ann an dhà de na buidhnean agus bha na rionnagan anns an fhear eile ro lag airson co-dhùnaidhean feumail a thoirt gu buil.
Rinn iad sgrùdadh cuideachd air beachdan mu Abell 2261 le Karl G. Jansky Array glè mhòr aig NSF. Bha sgaoilidhean rèidio a chaidh a lorg faisg air meadhan an galaxy a ’moladh gun robh gnìomhachd toll dubh supermassive air tachairt an sin 50 millean bliadhna air ais, ach chan eil sin a’ nochdadh gu bheil a leithid de tholl dubh ann am meadhan an galaxy an-dràsta.
Chaidh iad an uairsin gu Chandra a shireadh stuth a bha air cus teasachadh agus a rinn X-ghathan nuair a thuit e dhan toll dhubh. Ged a sheall an dàta nach robh an gas teth as dùmhail ann am meadhan an reul-chrios, cha deach a shealltainn an dara cuid ann am meadhan a ’bhraisle no ann an gin de na cruinneachaidhean rionnag. Cho-dhùin na h-ùghdaran an dàrna cuid nach eil toll dubh ann an gin de na h-àiteachan sin, no gu bheil e a ’tàladh stuth ro shlaodach gus comharra X-ray so-fhaicsinneach a thoirt gu buil.
Tha an dìomhaireachd mu shuidheachadh an toll dubh gruamach seo a ’leantainn. Ged nach do shoirbhich leis an rannsachadh, tha speuradairean an dòchas gun urrainn dha Teileasgop fànais James Webb a làthaireachd a nochdadh. Mura h-urrainn dha Webb a lorg, is e am mìneachadh as fheàrr gu bheil an toll dubh air gluasad fada gu leòr bho mheadhan an reul-chrios.
