Hubble-kuva näytteestä, joka sisältää 20 lähellä olevaa kvasaria. Kuvaluotto: NASA / ESA / ESO Klikkaa suuremmaksi
Erittäin massiivisen mustan aukon havaitseminen ilman massiivista isäntägalaksia on yllättävän suuri tulos kvasaareista Hubble- ja VLT-tutkimuksista.
Tämä on ensimmäinen vakuuttava löytö sellaisesta esineestä. Yksi kiehtova selitys on, että isäntägalaksi voidaan tehdä lähes yksinomaan 'pimeästä aineesta'.
Eurooppalaisten tähtitieteilijöiden ryhmä on käyttänyt kahta tehokkaimmasta saatavilla olevasta tähtitieteellisestä tilasta, NASA / ESA Hubble Space Telescope ja ESO Very Large Telescope (VLT) Cerro Paranalissa löytääkseen kirkkaan kvaasarin ilman massiivista isäntägalaksia.
Kvasaarit ovat voimakkaita ja tyypillisesti erittäin kaukana lähde valtaville säteilymäärille. Ne liittyvät yleensä galakseihin, joissa on aktiivinen keskeinen musta aukko.
Ryhmä teki yksityiskohtaisen tutkimuksen 20 suhteellisen lähellä olevasta kvaasarista. Heistä 19: lle he havaitsivat odotetusti, että näitä supermassiivisia mustia reikiä ympäröi isäntägalaksi. Mutta kun he tutkivat noin 5000 miljoonan valovuoden päässä sijaitsevaa kirkasta kvaasaria HE0450-2958, he eivät löytäneet todisteita isäntägalaksista.
Astronomit ehdottavat, että tämä saattaa viitata harvinaiseen tapaukseen, jossa näennäisesti normaali spiraaligalaksi ja "eksoottinen" esine ovat törmäyksessä erittäin massiivisen mustan aukon kanssa.
Massoilla, jotka ovat satoja miljoonia kertoja enemmän kuin aurinko, supermassiivisia mustia reikiä löytyy yleensä massiivisimpien galaksien keskuksista, mukaan lukien oma Linnunrata. Nämä mustat aukot ilmestyvät toisinaan dramaattisesti syömällä ainetta, jonka ne nielaisevat painovoimansa ympäristöstä.
Näistä esineistä parhaiten ruokitut loistavat kvasareina (seisovat "kvastähtiobjektina", koska niitä alun perin ajateltiin tähtiin).
Viimeisen vuosikymmenen havainnot, pääosin Hubble-kaukoputken kanssa, ovat osoittaneet, että kvartaareja liittyy yleensä massiivisiin isäntägalakseihin. Kvaasin isäntägalaksin havaitseminen on kuitenkin haastavaa työtä, koska kvaasari ohittaa isännän kokonaan ja peittää galaksin taustalla olevan rakenteen.
Tämän ongelman ratkaisemiseksi tähtitieteilijät suunnittelivat uuden ja erittäin tehokkaan strategian. Yhdistämällä Hubblen erittäin terävät kuvat ja ESO: n VLT: n spektroskopia, he havaitsivat 20 kvasarin näytteensä samanaikaisesti vertailutähden kanssa. Tähti toimi vertailunäytön valonlähteenä, jota käytettiin kvasarivalon irrottamiseen mahdollisesta galaksista tulevasta valosta.
Käytetyistä innovatiivisista tekniikoista huolimatta isäntägalaksia ei nähty ympärillä HE0450-2958. Tämä tarkoittaa, että jos isäntägalaksia on olemassa, sen on oltava joko vähintään kuusi kertaa vaaleampi kuin tyypillisiä isäntägalakseja, tai sen säteen on oltava alle noin 300 valovuotta, ts. 20 - 170 kertaa pienempi kuin tyypillisten isäntägalaktien (joilla yleensä on säteet) vaihtelee noin 6000 - 50 000 valovuotta).
"Voimakkaalla Hubblen ja VLT: n yhdistelmällä olemme varmoja siitä, että olisimme pystyneet havaitsemaan normaalin isäntägalaksin", sanoi Pierre Magain yliopistosta? de Li? ge, Belgia.
Tähtitieteilijät havaitsivat kuitenkin kvaasarin lähellä mielenkiintoisen pienemmän kaasupilven, noin 2500 valovuoden leveää, jota he kutsuvat "möykkyksi". VLT-havainnot osoittavat tämän pilven hehkuvan, koska se kylpee kvasaarista tulevassa voimakkaassa säteilyssä eikä pilven sisällä olevista tähtiistä. Todennäköisesti juuri tämän pilven kaasu syöttää erittäin massiivisen mustan aukon, jolloin se voi tulla kvaasariksi.
"Massiivisen isäntägalaksin puuttuminen yhdistettynä möykkyn ja tähtiä muodostavan galaksin olemassaoloon saa meidät uskomaan, että olemme paljastaneet todella eksoottisen kvaasarin", sanoi Ecole Polytechnique Federale de: n historiallinen kurbiini. Lausanne, Sveitsi.
”Ei ole epäilystäkään siitä, että tähtien muodostumisen lisääntyminen seuragalaksissa ja itse kvaasarissa on syttynyt törmäyksestä, jonka piti tapahtua noin 100 miljoonaa vuotta sitten. Mitä oletetulle kvasariisäntälle tapahtui, on edelleen tuntematon. ”
HE0450-2958 on haastava tapaus. Astronomit ehdottavat useita mahdollisia selityksiä. Onko isäntägalaksi häiriintynyt kokonaan törmäyksen seurauksena? Onko eristetty musta reikä kaapanut kaasua ylittäessään spiraaligalaktikon levyn? Tämä vaatisi hyvin erityisiä olosuhteita, eikä se todennäköisesti olisi aiheuttanut naapurina olevan galaksin niin suurta häiriötä, kuin havaitaan. Jatkotutkimukset selviävät toivottavasti tilanteesta.
Toinen kiehtova hypoteesi on, että mustaa reikää kantava galaksi oli melkein yksinomaan 'pimeästä aineesta' valmistettu. Voi olla, että havaittu on normaali vaihe massiivisen galaksin muodostumisessa, joka on tässä tapauksessa tapahtunut useita 1000 miljoonaa vuotta myöhemmin kuin useimmissa muissa.
Alkuperäinen lähde: ESA-portaali
