Қара саңылауды жоғалту Күнге қарағанда 10 миллиард есе көп

Ғалымдар ғаламның іс жүзінде кез-келген галактикасының ортасында супермассивті қара тесік жасырынып жатыр деп санайды, оның массасы Күннен миллиондаған немесе миллиард есе көп және барлық ауырлық күштері барлық жұлдыздарды біріктіруге жауап береді. Алайда, Жерден шамамен 2261 миллиард жарық жылы қашықтықта орналасқан Abell 2.7 галактикалық кластерінің жүрегі теорияны бұзған сияқты. Онда астрофизика ережелері 3,000-нан 100,000 миллионға дейінгі күн массасы бар үлкен құбыжық болуы керек екенін көрсетеді. Алайда зерттеушілер қаншалықты тынымсыз ізденсе де, оны табудың жолы жоқ. NASA Чандра рентген обсерваториясы мен Хаббл ғарыштық телескопының соңғы бақылаулары тек құпияны ашады.

супермассивті қара тесік
Abell 2261 кескіні Чандраның рентгендік деректері (қызғылт) және Хаббл мен Субару телескопының оптикалық деректері © NASA

1999 және 2004 жылдары алынған Чандраның мәліметтерін қолдана отырып, астрономдар Абельдің ортасында супермассивті қара тесіктің 2,261 белгісін іздеп үлгерген. Олар қара тесікке түсіп, рентген сәулесін шығарған кезде қатты қызып кеткен материалдарды аулады, бірақ олар мұндай көзді таппады.

Біріктірілгеннен кейін шығарылды

Енді Чандраның 2018 жылы алынған жаңа және ұзақ бақылауларымен Мичиган университетінің Кайхан Гултекин бастаған тобы галактиканың орталығындағы қара саңылауды тереңірек іздеді. Сондай-ақ олар баламалы түсіндіруді қарастырды, онда байқалатын галактиканы құру үшін әрқайсысы өз саңылауы бар екі галактиканың бірігуінен кейін қара тесік шығарылды.

Қара саңылаулар біріккен кезде олар кеңістік уақытында толқындар тудырады, олар гравитациялық толқындар деп аталады. Егер мұндай оқиғадан туындаған гравитациялық толқындардың көп мөлшері бір бағытта екіншісіне қарағанда күшті болса, теория жаңа, тіпті одан да массивтік қара тесік галактика центрінен қарама-қарсы бағытта толық жылдамдықпен жіберілген болар еді деп болжайды. Бұл шегінетін қара тесік деп аталады.

Астрономдар қара тесіктің кері шегінуінің нақты дәлелдерін таппады және супермассалардың гравитациялық толқындар туғызып, бірігу үшін бір-біріне жеткілікті жақындай ма, жоқ па белгісіз. Әзірге олар әлдеқайда ұсақ объектілердің еруін ғана тексерді. Үлкен шегінуді табу ғалымдарды супермассивті қара тесіктердің бірігуінен тартылыс толқындарын іздеуге шақырады.

Жанама сигналдар

Ғалымдар бұл Abell 2261 орталығында екі жанама белгілермен болуы мүмкін деп санайды. Біріншіден, Хаббл мен Субару телескопынан алынған оптикалық бақылаулардан алынған мәліметтер галактикалық ядроны, галактикадағы жұлдыздар саны өзінің галактикасы үшін күткеннен әлдеқайда көп максималды мәнге ие болатын орталық аймақты анықтайды. Екінші белгі - галактикадағы жұлдыздардың тығыздығы центрден 2,000 жарық жылында, таңқаларлықтай алыс.

Біріктіру кезінде әр галактикадағы супермассивті қара тесік жаңадан қосылған галактиканың ортасына қарай батады. Егер олар ауырлық күшімен бірге ұсталса және олардың орбитасы кішірейе бастаса, қара тесіктер қоршаған жұлдыздармен әрекеттесіп, оларды галактиканың ортасынан шығарады деп күтілуде. Бұл Abell 2261-нің үлкен ядросын түсіндіреді.

Жұлдыздардың орталықтан тыс шоғырлануы, сондай-ақ, екі супермассивті қара саңылаулардың бірігуі және одан кейін жалғыз, үлкенірек қара тесіктің шегінуі сияқты қатал оқиғадан туындаған болуы мүмкін.

Жұлдыздарда із жоқ

Қара тесіктің бірігуі туралы белгілер болғанымен, Чандра да, Хаббл деректері де қара дырдың өзі туралы дәлел келтірген жоқ. Зерттеушілер бұрын Хабблды кері кетіп бара жатқан қара тесік алып кетуі мүмкін жұлдыздар тобын іздеу үшін қолданған. Олар галактиканың орталығына жақын орналасқан үш шоғырды зерттеп, бұл кластерлердегі жұлдыздардың қозғалысы олардың биіктігі 10 миллиард күндік қара саңылауды құрайтындай дәрежеде екенін тексерді. Екі топтағы қара тесік үшін нақты дәлелдер табылған жоқ, ал екіншісіндегі жұлдыздар пайдалы қорытынды жасау үшін тым әлсіз болды.

Олар бұған дейін Абель 2261 бақылауларын NSF компаниясының Карл Дж. Янскийдің өте үлкен массивімен зерттеген. Галактиканың орталығына жақын жерден анықталған радио эмиссиясы супермассивті қара тесіктің белсенділігі сол жерде 50 миллион жыл бұрын болған деген болжам жасады, бірақ бұл қазіргі уақытта галактиканың орталығында осындай қара тесік бар екенін көрсетпейді.

Содан кейін олар Чандраға қатты қызып, рентген сәулесін шығарған материалды іздеп, қара тесікке түсіп кетті. Деректер ең тығыз ыстық газдың галактиканың ортасында емес екенін анықтағанымен, ол кластердің ортасында да, жұлдыздар шоғырларының бірінде де көрсетілмеген. Авторлар бұл жерлерде ешқандай қара тесік жоқ немесе ол анықталатын рентгендік сигнал беру үшін материалды баяу тартып жатыр деген қорытынды жасады.

Осы алып қара тесіктің орналасу құпиясы жалғасуда. Іздеу сәтсіз болғанымен, астрономдар Джеймс Уэбб ғарыштық телескопы оның қатысуын анықтай алады деп үміттенеді. Егер Уэбб оны таба алмаса, онда ең жақсы түсініктеме - бұл қара тесіктің галактика центрінен едәуір алысқа жылжуы.