Galaktikate keskmes asuvad suured mustad augud võivad olla näljased metsalised. Kuid mis sunnib seda gaasi ja tolmu viimastel valgusaastatel nende ülikergete mustade aukude moodustuma?
Teoreetiliselt on häiritud, et galaktikate ühinemised häirivad galaktikas gaasi ja tolmu ning sunnivad asja musta augu vahetusse naabrusse. See tähendab, et kuni hiljutine uuring 140 galaktikast, mis võõrustas aktiivset galaktilist tuuma (AGN) - veel üks nimi aktiivsete mustade aukude jaoks galaktikate keskel - andis kindlaid tõendeid, et paljudel neid AGN-i sisaldavatel galaktikatel pole mingeid märke varasematest ühinemistest.
Uuringu viis läbi rahvusvaheline astronoomide meeskond. Mauricio Cisternas Max Plancki astronoomiainstituudist ja tema meeskond kasutasid andmeid 140 galaktikast, mis olid pildistatud XMM-Newtoni röntgenikiirguse vaatluskeskuses. Neil proovitud galaktikatel oli punanihke vahemikus z = 0,3 - 1, mis tähendab, et nad asuvad umbes 4–8 miljardi valgusaasta kaugusel (ja seega on neilt nähtav valgus umbes 4–8 miljardit aastat vana).
Kuid nad ei vaadanud ainult vaadeldavate galaktikate pilte; eelarvamus nende galaktikate klassifitseerimisel, kus aktiivsed tuumad on ühinemistest rohkem moonutatud, võib hiilida. Pigem lõid nad galaktikate “kontrollrühma”, kasutades passiivsete galaktikate pilte samast punasest nihkest kui AGN-i vastuvõtvad galaktikad. Nad võtsid pilte kosmilise evolutsiooni uuringust (COSMOS), mis oli taeva suure piirkonna uuring mitme valguse lainepikkuse korral. Kuna need galaktikad olid samast punasest nihestusest kui need, mida nad tahtsid uurida, näitavad nad galaktika evolutsiooni sama etappi. Kokku oli neil võrdlusproovis 1264 galaktikat.
See, kuidas nad uuringu kavandasid, hõlmas teaduse juhtmõte, mida tavaliselt astronoomia valdkonnas ei kasutata: pime uuring. Cisternas ja tema meeskonnal oli 9 võrdlusgalaktikat - mis ei sisaldanud AGN-i - nende kõigi 140 galaktika kohta, mis näitasid aktiivse tuuma olemasolu, oli ühesuguse punanihkega.
Järgmiseks tegid nad pildi kõik ereda aktiivse tuuma märgid. See tähendab, et nende galaktikad, mis koosnevad 140-st galaktikast koos AGN-iga, oleksid põhimõtteliselt ilmuma isegi treenitud silmaga galaktikana ilma AGN-i märgutuledeta. Seejärel edastasid nad kontroll-galaktikad ja muudetud AGN-kujutised kümnele erinevale astronoomile ja palusid neil kõik klassifitseerida kui "moonutatud", "mõõdukalt moonutatud" või "mitte moonutatud".
Kuna nende valimi suurus oli üsna hõlpsasti hallatav ja moonutused paljudes galaktikates oleksid arvuti jaoks liiga väikesed, et neid tuvastada, oli nende valitud kujutiseanalüüsi mustrit otsiv inimaju. See võib tunduda tuttav - midagi sarnast tehakse tohutu eduga inimestega, kes on galaktika loomaaias amatööride galaktikate klassifitseerijad.
Kui galaktika sulandub teise galaktikaga, moonutab ühinemine selle kuju tuvastatavatel viisidel - see väänab normaalselt sileda elliptilise galaktika vormist välja ja kui galaktika on spiraal, näivad relvad olevat pisut lahti keritud. Kui juhtuks, et galaktilised ühinemised on AGNi kõige tõenäolisem põhjus, siis näitavad aktiivse tuumaga galaktikad tõenäolisemalt moonutusi sellest varasemast ühinemisest.
Meeskond läbis selle uuringu pimendamise protsessi, et kõrvaldada kõik eelarvamused, mida piltidel olevad inimesed peaksid AGN-i moonutatuks liigitamiseks. Mõlemad omades mõistlikult suure galaktikate valimi suurust ja eemaldades piltide analüüsimisel kõik eelarvamused, lootsid nad lõplikult näidata, kas korrelatsioon AGN-i ja ühinemiste vahel on olemas.
Tulemus? Need aktiivse galaktilise tuumaga galaktikad ei näidanud tervikuna rohkem moonutusi kui need, mis olid võrdlusvalimis. Nagu autorid oma artiklis väidavad, ei ole AGN-i peremeestega seotud ühinemised ja interaktsioonid domineerivad ning neid ei esine sagedamini kui passiivsete galaktikate korral.
See tähendab, et astronoomid ei saa AGN-i peamise põhjusena osutada galaktilistele ühinemistele. Uuring näitas, et vähemalt 75% AGNi loomisest - vähemalt viimase 4-8 miljardi aasta jooksul - peab olema pärit muudest allikatest kui galaktilised ühinemised. Nende allikate tõenäoliste kandidaatide hulka kuuluvad: „galaktiline ahistamine” - need galaktikad, mis ei põrka kokku, kuid on piisavalt lähedal üksteisele gravitatsiooniliseks mõjutamiseks; galaktika keskse riba ebastabiilsus; või hiiglaslike molekulaarpilvede kokkupõrge galaktikas.
Teadmine, et AGN-i ei põhjusta suures osas galaktilised ühinemised, aitab astronoomidel paremini mõista galaktikate teket ja arengut. Neid võõrustavates galaktikates olevad aktiivsed tuumad mõjutavad suuresti galaktikate teket. Seda protsessi nimetatakse AGN-i tagasisideks ning AGN-ist väljuva energia voolavuse ja galaktika keskel asuva materjali koosmõjust tulenevad mehhanismid ja mõjud on endiselt astronoomia kuum teema.
Kaugemas minevikus kui 8 miljardit aastat toimuvad ühinemised võivad siiski korrelatsioonis AGNiga - see uuring välistab ainult nende galaktikate teatud populatsiooni - ja see on küsimus, mille meeskond kavatseb järgmiseks võtta, kuni Hubble'i kosmoseteleskoobi ja James Webbi kosmoseteleskoop. Nende uurimus avaldatakse ajakirja Astrophysical 10. jaanuari numbris ja eeltrükk on saadaval Arxivis.
Allikas: HST pressiteade, Max Plancki astronoomiainstituut, Arxivi paber
