Набудани сӯрохи сиёҳ аз ҳаҷми 10 миллиард маротиба бузургтар аз Офтоб

Олимон боварӣ доранд, ки як сӯрохи азими сиёҳ дар маркази қариб ҳар як галактикаи олам пинҳон аст, ки массааш аз миқдори Офтоб миллионҳо ё миллиардҳо маротиба зиёдтар аст ва қувваи азими ҷозибаи он барои нигоҳ доштани ҳамаи ситораҳо масъул аст. Аммо, дили кластери галактикаи Abell 2261, ки дар масофаи тақрибан 2.7 миллиард сол аз Замин ҷойгир аст, назарияро вайрон мекунад. Дар он ҷо, қоидаҳои астрофизика нишон медиҳанд, ки бояд як ҳаюло азими аз 3,000 то 100,000 XNUMX миллион массаи офтобӣ дошта бошад, ки ба вазни баъзе калонтарин маъруфтарин муқоиса карда шавад. Аммо, чӣ қадаре ки муҳаққиқон пайваста ҷустуҷӯ кунанд, ҳеҷ роҳе барои пайдо кардани он вуҷуд надорад. Мушоҳидаҳои охирин бо расадхонаи рентгении Чандра НАСА ва телескопи Ҳаббл танҳо сирро дарк мекунанд.

сурохии сиёҳ
Тасвири Abell 2261 дорои маълумоти рентгении Чандра (гулобӣ) ва маълумоти оптикӣ аз Хаббл ва Телескопи Субару © NASA

Бо истифода аз маълумоти Чандра, ки дар солҳои 1999 ва 2004 ба даст омадаанд, ситорашиносон аллакай дар маркази Абелл 2,261 аломати сӯрохи азими сиёҳро кофта буданд. Онҳо дар ҷустуҷӯи маводҳое буданд, ки ҳангоми афтидан ба сӯрохи сиёҳ аз ҳад зиёд гарм шуда буданд ва рентгенҳо истеҳсол мекарданд, аммо онҳо чунин манбаъро ошкор накарданд.

Пас аз якҷояшавӣ хориҷ карда шуд

Ҳоло, бо мушоҳидаҳои нав ва тӯлонии Чандра, ки дар соли 2018 ба даст омадааст, як гурӯҳ таҳти роҳбарии Кайҳон Гултекин аз Донишгоҳи Мичиган ҷустуҷӯи амиқтари сурохии сиёҳро дар маркази галактика гузаронд. Онҳо инчунин тавзеҳи алтернативиро баррасӣ карданд, ки дар он сӯрохи сиёҳ пас аз якҷояшавии ду галактика, ки ҳар як сӯрохи худро доранд, ба вуҷуд омада, галактикаи мушоҳидашударо ба вуҷуд овард.

Ҳангоме ки сӯрохиҳои сиёҳ якҷоя мешаванд, онҳо дар фазо мавҷҳо ба вуҷуд меоранд, ки онҳоро мавҷҳои гравитационӣ меноманд. Агар шумораи зиёди мавҷҳои гравитационӣ, ки дар натиҷаи чунин ҳодиса ба вуҷуд омадаанд, дар як самт нисбат ба дигараш қавитар мебуданд, назария пешгӯӣ мекунад, ки сӯрохи нави аз ин ҳам бузургтар аз маркази галактика ба самти муқобил бо суръати пурра фиристода мешуд. Ин сӯрохи сиёҳи пӯшида номида мешавад.

Астрономҳо ягон далели қатъии бозгашти сӯрохи сиёҳро наёфтаанд ва маълум нест, ки оё супермассивҳо ба ҳамдигар наздик шуда, мавҷҳои гравитациониро ба ҳам меоранд ва якҷоя мешаванд. То ба ҳол, онҳо танҳо обшавии объектҳои хеле хурдтарро тафтиш кардаанд. Дарёфт кардани як фарогирии калонтар олимонро ба ҷустуҷӯи мавҷҳои гравитационӣ аз якҷоя кардани сӯрохиҳои бузурги сиёҳ ташвиқ мекунад.

Сигналҳои ғайримустақим

Олимон боварӣ доранд, ки ин метавонад дар маркази Abell 2261 бо ду аломати ғайримустақим рух диҳад. Аввалан, маълумот аз мушоҳидаҳои оптикӣ аз Хаббл ва телескопи Субару як ядрои галактикиро нишон медиҳад, ки минтақаи марказии он аст, ки шумораи ситораҳои галактика дорои арзиши максималӣ буда, аз галактикаи андозаи худ хеле зиёдтар аст. Аломати дуввум он аст, ки зичтарин консентратсияи ситораҳо дар галактика аз марказ зиёда аз 2,000 сели рӯшноӣ буда, тааҷубовар аст.

Ҳангоми якҷояшавӣ сӯрохи сиёҳи азими ҳар як галактика ба маркази галактикаи нав муттаҳидшуда фурӯ меравад. Агар онҳо бо қувваи ҷозиба нигоҳ дошта шаванд ва мадори онҳо кам шудан гирад, интизор меравад, ки сӯрохиҳои сиёҳ бо ситораҳои гирду атроф ҳамкорӣ кунанд ва онҳоро аз маркази галактика берун кунанд. Ин ядрои калони Abell 2261 -ро мефаҳмонад.

Консентратсияи берун аз маркази ситораҳо инчунин метавонад дар натиҷаи як ҳодисаи хушунатомез ба ҳам омехта шудани ду сӯрохи сиёҳи азим ва такрори минбаъдаи як сӯрохи сиёҳи калонтар ба вуҷуд омада бошад.

Дар ситораҳо нишонае нест

Гарчанде ки нишонаҳо вуҷуд доранд, ки якҷояшавии сӯрохи сиёҳ рух додааст, на маълумотҳои Чандра ва на Ҳаббл далели худи сӯрохи сиёҳро нишон надодаанд. Муҳаққиқон қаблан Ҳабблро барои ҷустуҷӯи як гурӯҳи ситораҳое истифода мебурданд, ки метавонистанд аз сӯрохи сиёҳи пасрафта дур кунанд. Онҳо се кластерро дар наздикии маркази галактика омӯхтанд ва тафтиш карданд, ки оё ҳаракати ситораҳо дар ин кластерҳо ба қадри кофӣ баланд аст, то нишон диҳанд, ки онҳо дорои 10 миллиард сӯрохи сиёҳи массаи офтобӣ мебошанд. Ҳеҷ далели возеҳе барои сӯрохи сиёҳ дар ду гурӯҳ пайдо нашуд ва ситораҳо дар гурӯҳи дигар хеле заиф буданд, то хулосаҳои муфид бароранд.

Онҳо инчунин қаблан мушоҳидаҳои Abell 2261 -ро бо NSF аз Карл Г. Янский массиви хеле калон омӯхта буданд. Партоби радио дар наздикии маркази галактика нишон дод, ки фаъолияти як сӯрохи азими сиёҳ дар он ҷо 50 миллион сол пеш рух додааст, аммо ин маънои онро надорад, ки дар маркази галактика айни замон чунин сӯрохи сиёҳ мавҷуд аст.

Сипас онҳо ба Чандра рафтанд, то маводеро ҷустуҷӯ кунанд, ки аз ҳад зиёд гарм шуда буданд ва ҳангоми ба сӯрохи сиёҳ афтодани рентгенҳо ба вуҷуд омадаанд. Гарчанде ки маълумот нишон дод, ки зичтарин гази гарм дар маркази галактика нест, он дар маркази кластер ё дар ягон кластери ситораҳо нишон дода нашудааст. Муаллифон ба хулосае омадаанд, ки ё дар ҳеҷ яке аз ин ҷойҳо сӯрохи сиёҳ вуҷуд надорад ё он барои тавлиди сигнали рентгении ошкоршаванда маводро хеле суст ҷалб мекунад.

Асрори ҷойгиршавии ин сӯрохи азими сиёҳ идома дорад. Гарчанде ки ҷустуҷӯ натиҷа надод, ситорашиносон умедворанд, ки телескопи Ҷеймс Вебб метавонад ҳузури худро ошкор кунад. Агар Вебб онро ёфта натавонад, пас беҳтарин тавзеҳ ин аст, ки сӯрохи сиёҳ ба қадри кофӣ аз маркази галактика дур шудааст.