Meklē melnus caurumus ārpus galaktikām

Melnie caurumi ir dīvaini zvēri kosmiskajā zoodārzā. Tie ir divu veidu: zvaigžņu un supermasīvs. Tagad ir labi zināms, ka lielākajā daļā galaktiku ir daudz zvaigžņu masas melno caurumu, kas izkaisīti visā apkārtnē. Parasti tos rada zvaigžņu nāve supernovas sprādzienos. Dažreiz tie ir sastopami binārajās sistēmās, kur melnais caurums un baltais punduris vai kāda cita veida zvaigzne veic orbītas deju savā starpā.

Lielākie melnie caurumi, supermasīvie materiāli, atrodas galaktiku sirdīs un satur miljonu vai miljardu zvaigžņu masu. Viņi vismaz daļu laika pavada, meklējot materiālus tuvākajā apkārtnē. Lielākā daļa no supermasīvajiem melnajiem caurumiem, par kuriem astronomi zina, ir novilkti galaktikās, kuras pašas ir saliktas kopās. Lielākais līdz šim atrastais ir 21 miljarda saules masu, un tas atrodas tiesas priekšā galaktikas centrā Komas klasterī. Koma ir milzīga konglomerācija, kas atrodas 336 miljonu gaismas gadu attālumā no

Tas nebija vienīgais lielais. Astronomi atrada arī 17 miljardu Saules masas melno caurumu, kas nogāzts galaktikas, kuras nosaukums ir NGC 1600, kodolā, kas pati atrodas kosmiskajā frekvencē, kur eksistē tikai aptuveni 20 galaktikas. Tā kā lielākā daļa patiešām lielo melno caurumu dzīvo "lielajās pilsētās" (tas ir, labi apdzīvotās galaktiku kopās), atrodot šo viens galaktikas spieķos stāsta astronomiem, ka kaut kam dīvainam bija jānotiek, lai to izveidotu pašreizējā stāvoklī galaktika.

Tātad, kā briesmona melnais caurums tiek atbrīvots mazpilsētas galaktiku klasterī? Viens no iespējamiem izskaidrojumiem ir tāds, ka kādā tālā pagātnē tas saplūda ar citu melno caurumu. Visuma vēstures sākumā galaktiku mijiedarbība bija daudz izplatītāki, būvējot arvien lielākus no mazākiem.

Kad divas galaktikas saplūst, ne tikai sajaucas viņu zvaigznes un gāze un putekļi, bet arī centrālā melnā krāsa caurumi (ja tādi ir, un to dara lielākā daļa galaktiku) migrē uz jaunizveidoto kodolu, masīvāki galaktika. Tur viņi riņķo viens otram apkārt, kļūstot par “bināro melno caurumu”. Zvaigznes vai gāzes un putekļu mākoņi ir divtik apdraudēti no šo melno caurumu gravitācijas spēka. Tomēr šis materiāls faktiski var nozagt impulsu no melnajiem caurumiem (ar nosacījumu, ka tas tieši neietilpst tajos). Kad tas notiek, zvaigznes aizbēg, atstājot melnos caurumus ar mazāku impulsu. Viņi sāk tuvināties viens otram, un galu galā viņi saplūst, izveidojot behemota melno caurumu. Tas turpina augt, visā sadursmē sakrājot gāzi, kas sadedzināta līdz pamatnei.

Tātad, kā NGC 1600 melnais caurums kļuva tik masīvs? Visticamākais izskaidrojums ir tāds, ka vienā agrīnā dzīves posmā tas bija ārkārtīgi izsalcis, kā rezultātā tas varēja sūkāt daudz gāzes un citu materiālu.

Šī milzīgā apetīte var izskaidrot arī to, kāpēc uzņēmēja galaktika atrodas tik mazā pudurī, salīdzinot ar citiem supermasīvajiem melnajiem caurumiem galaktikās daudz lielāku kopu sirdīs. NGC 1600 ir lielākā, masīvākā galaktika savā grupā. Tas ir arī trīs reizes gaišāks nekā jebkura no citām tuvējām galaktikām. Šīs milzīgās spilgtuma atšķirības nav tas, ko astronomi ir redzējuši citās grupās.

Lielākā daļa galaktikas gāzu tika patērēta jau sen, kad melnais caurums dega kā izcils kvazārs no materiāla ieplūšanas tajā, kas tika uzkarsēts kvēlojošā plazmā. Mūsdienās NGC 1600 centrālais melnais caurums ir salīdzinoši kluss. Faktiski astronomi to sauca par "guļošo gigantu". Tas izskaidro, kāpēc tas netika atklāts iepriekšējos galaktikas pētījumos. Astronomi paklupa pāri šim masīvajam briesmonim, kad viņi mērīja tuvumā esošo zvaigžņu ātrumu. Melnā cauruma intensīvais gravitācijas lauks ietekmē zvaigžņu kustību un ātrumu. Kad astronomi varēja izmērīt šos ātrumus, viņi varēja noteikt melnā cauruma masu.

Astronomi izmantoja īpašus instrumentus Dvīņu observatorija Havaju salās izpētīt gaismu, kas nāk no zvaigznēm netālu no melnā cauruma NGC 1600. Dažas no šīm zvaigznēm riņķo pa melno caurumu, un šī kustība parādās zvaigžņu gaismas pirkstu nospiedums (ko sauc par tā spektru). Citām zvaigznēm bija kustības, kas, šķiet, liek domāt, ka tās savulaik bija izlējušās pārāk tuvu melnajam caurumam un bija gravitācijas virzienā vairāk vai mazāk taisnā līnijā no galaktikas kodola. Kopš tā laika tam ir jēga Habla kosmiskais teleskops dati arī parādīja, ka kodols ir ļoti vājš. Jūs gaidījāt, ka tad, ja melnais caurums atmestu zvaigznes no sevis. Iespējams, ka NGC 1600 kodols ir izmetis pietiekami daudz zvaigznes, lai radītu 40 miljardus saules. Tas astronomiem saka, ka šīs galaktikas centrā, kas atrodas aptuveni 209 miljonu gaismas gadu attālumā no Zemes, ir paslēpts diezgan spēcīgs un masīvs melnais caurums.

• Melnie caurumi pastāv daudzās galaktikās. Spirāļu un eliptisku kodolos parasti ir supermasīvi melnie caurumi.
• Elipsveida galaktikas NGC 1600 centrā ir diezgan masīvs melnais caurums.
• Astronomi strādā, lai saprastu, kāpēc šai galaktikai ir tik milzīgs melnais caurums.

• “Milzīgas eliptiskas galaktikas NGC 1600 skats.” Habla vietne - teleskops - Habla pamati - par Edvīnu Hablu, hubblesite.org/image/3723/news.
• Dunbārs, Braiens. "Kas ir melnais caurums?" NASA, NASA, 2015. gada 21. maijs, www.nasa.gov/audience/forstudents/k-4/stories/nasa-knows/what-is-a-black-hole-k4.html.
• NASA, NASA, science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/black-holes.