Sadade miljonite valgusaastate kaugusel asub supermassiivne must auk galaktikaparve keskel nimega Ophiuchus. Kuigi mustad augud on tuntud ümbritseva materjali imemisest, väljutavad need mõnikord düüsidest materjali. See must auk on peaaegu kujutlematult võimsa plahvatuse koht, mis tekkis tohutu hulga materjali väljasaatmisel.
“Mõnes mõttes sarnaneb see lööklaine sellega, kuidas Mt. Püha Helens rebis 1980. aastal mäe tippu. ”
Simone Giantucci, juhtiv autor.
Ophiuchuse galaktikaparv asub umbes 390 miljoni valgusaasta kaugusel. Klastri keskel on supermassiivse musta auguga galaktika. Astronoomid, kes kasutasid Chandra röntgenikiirguse vaatluskeskuse ja ESA kosmoselaeva XMM Newton andmeid, nägid musta augu plahvatust. Nad kasutasid ka Austraalia Murchison Widefield Array (MWA) ja Indias asuva Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) raadiovaatlusi.
Selle töö taga olev meeskond avaldas oma tulemused ajakirjas The Astrophysical Journal. Nende paber kannab pealkirja “Hiiglasliku raadiosfossiili avastamine Ophiuchuse galaktikaparves.” Paberi juhtiv autor on Simona Giacintucci mereväe uurimislaborist Washingtonis.
“Mõnes mõttes sarnaneb see lööklaine sellega, kuidas Mt. 1980. aastal rebis Helens mäe tipu ära, ”ütles juhtautor Giacintucci. "Peamine erinevus on see, et teie kraatrisse võiks mahutada viisteist Linnutee galaktikat järjest, see purse tungis klastri kuuma gaasi sisse."
Plahvatuse tekitatud auku nimetatakse raadiosfossiiliks. Selle on nikerdanud ruumist välja ülekuumendatud materjali joad või talad, mis plahvatavad mustast august ja põrkavad kokku ümbritseva materjaliga. Need joad on selle tagajärg, mida astronoomid kutsuvad aktiivseteks galaktilisteks tuumadeks ehk AGN-ideks, mida eraldavad “toituvad” mustad augud. Sel juhul märgati nikerdatud ala esmalt Chandra piirkonna piltidelt ebahariliku kumera servana. Sellest teatati esmakordselt 2016. aasta paberlehes.
Selle paberi autorid mõtlesid, kas must auk oleks võinud selle kumera serva tekitada, kuid lükkasid selle mõtte ümber, arvates, et ükski must auk ei saa olla nii võimas. Selles dokumendis ütlesid nad: "Me järeldame, et see funktsioon on tõenäoliselt seotud ühinemisega seotud dünaamikaga."
Selles uues artiklis jõudsid autorid teistsugusele järeldusele. "Seega näib, et see on väga vananenud fossiil kõige võimsama AGN-i puhangust, mida on nähtud ükskõik millises galaktikaparves."
Plahvatuses on energia hulk jahmatav. See eraldas viis korda rohkem energiat kui eelmine rekordiomanik ja sadu tuhandeid kordi rohkem kui tüüpilised klastrid.
Rist sildistatud versioonis näitab, kus asub keskne galaktika. Kõige lahedam ja tihedam gaas asub kesk galaktikast umbes 6500 valgusaasta kaugusel. Sellel pildil vastab see alale, mis on väiksem kui kesk galaktika ja plahvatuse allika asukoha määramiseks kasutatud rist. Huvitav on see, et kui gaas liiguks allikast nii kaugele, oleks allika must auk selle kasvu jaoks kütus ära võetud. See omakorda peataks joad.
Selle uue paberi kohaselt juhtus see täpselt nii. "AGN on näljas praegu jaheda gaasi akrediteerimise pärast, kuna gaasi tiheduse tipp nihkub südamiku lõhestamise teel," väidavad autorid. „Lõhenemise ise oleks võinud see erakorraline plahvatus korvata, kui see oleks toimunud asümmeetrilises gaasituumas. See dinosaurus võib olla varane näide uuest allikaklassist, mis tuleb galaktikaparvede madala sagedusega vaatluste abil avastada. ”
Astronoomid kasutavad gaasi ümberpaigutamise kirjeldamiseks mõistet “läbilõikamine”. See sarnaneb konteineris ringi libiseva vedelikuga. Sulgumise põhjustavad tavaliselt kaks galaktikaparve ühinedes, kuid astronoomid arvavad, et sel juhul võis selle põhjustada plahvatus.
Kui eelmine 2016. aasta paber põhines ainult Chandra röntgenkiirguse andmetel, siis uue paberi puhul kasutati ESA XMM Newtoni röntgenikiirguse andmeid ebahariliku kõverjoone tuvastamiseks ja selle kinnitamiseks. Samuti kasutasid nad piirkonna täpsemaks uurimiseks kahe vaatluskeskuse raadioandmeid. Need andmed kinnitasid, et kõverjooneline serv on tõepoolest hiiglasliku raadiosfossiilse augu serv. Selle võtmeks on augu välised raadioemissioonid, mis kiirendati peaaegu relativistlikule kiirusele. Ühinemine ei saaks seda teha; ainult massiline plahvatus suutis.
"Raadioandmed mahuvad röntgenkiirte sisse nagu käsi kindasse," ütles NASA Goddardi kosmoselennukeskuse kaasautor Maxim Markevitch Marylandis Greenbeltis. "See on klinker, kes ütleb meile, et siin toimus enneolematu suurusega purse."
Purse on nüüd minevikus ja astronoomid ei näe mustast august mingeid tõendeid AGNi jätkuva tegevuse kohta. See ühtib andmetega, mis näitavad musta auku enda moodustavas suures mullis.
"Nagu astrofüüsika puhul sageli juhtub, vajame me tööl olevate füüsikaliste protsesside mõistmiseks tõesti mitme lainepikkusega vaatlusi," ütles Austraalia Rahvusvahelise Raadioastronoomia Keskuse kaasautor Melanie Johnston-Hollitt. "Röntgen- ja raadioteleskoopide kombineeritud teabe saamine on selle erakorralise allika paljastanud, kuid paljudele allesjäänud küsimustele, mida see objekt tekitab, on vaja rohkem andmeid."
Veel:
- Pressiteade: rekordi murdnud plahvatus musta auguga
- Ajakiri Kosmos: Mis on aktiivsed galaktilised tuumad?
- Uurimistöö: Hiiglasliku raadiosfossiili avastamine Ophiuchuse galaktikaparves
