Satojen miljoonien valovuosien päässä, supermassiivinen musta reikä sijaitsee Ophiuchus-nimisen galaksiklusterin keskellä. Vaikka mustia reikiä tunnetaan ympäröivän materiaalin imeytymisestä, ne toisinaan karkottavat materiaalia suihkukoneissa. Tämä musta reikä on melkein kuvittelemattoman voimakkaan räjähdyksen paikka, joka syntyi, kun valtava määrä materiaalia karkotettiin.
”Tämä räjähdys muistuttaa tietyllä tavalla sitä, kuinka Mt. St. Helens vuonna 1980 repi vuoren huipulta. ”
Simone Giantucci, pääkirjailija.
Ophiuchus-galaksiklusteri on noin 390 miljoonan valovuoden päässä. Klusterin keskellä on galaksi, jossa on supermassiivinen musta reikä. Tähtitieteilijät, jotka käyttivät tietoja Chandran röntgen observatoriosta ja ESAn XMM Newton -aluksesta, näkivät mustan aukon räjähdyksen. He käyttivät myös radiohavaintoja Murchison Widefield Array (MWA) -tapahtumasta Australiassa ja Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) Intiasta.
Tämän työn takana oleva tiimi julkaisi tuloksensa The Astrophysical Journal -lehdessä. Heidän kirjoituksensa nimi on ”Jättiläisradiofossiilin löytö Ophiuchuksen galaksiklusterista”. Lehden pääkirjailija on Simona Giacintucci Naval Research Laboratory -tapahtumasta Washington DC: ssä.
”Tämä räjähdys muistuttaa tietyllä tavalla sitä, kuinka Mt. Helens vuonna 1980 repi vuoren huipulta ”, sanoi kirjailija Giacintucci. "Keskeinen ero on siinä, että mahtuisit viidentoista Linnunradan galaksin kanssa peräkkäin kraatteriin, jonka purkaus lävistyi klusterin kuumana kaasuna."
Räjähdyksen luomaa reikää kutsutaan radio fossiiliksi. Se on veistetty avaruudesta ylikuumennetun materiaalin suihkukoneiden tai palkkien avulla, jotka räjähtävät mustasta aukosta ja törmäävät ympäröivään materiaaliin. Nämä suihkut ovat seurausta siitä, mitä tähtitieteilijät kutsuvat aktiivisiksi galaktisiksi ytimiksi tai AGN: ksi, joita “syövät” mustat aukot lähettävät. Tässä tapauksessa veistetty alue havaittiin ensin Chandran kuvissa alueesta epätavallisena kaarevana reunana. Se ilmoitettiin ensimmäisen kerran vuoden 2016 lehdessä.
Lehden kirjoittajat pohtivat, olisiko musta reikä voinut tuottaa tämän kaarevan reunan, mutta hylkäsi ajatuksen ajatellen, ettei mikään musta reikä voisi olla niin voimakas. Mainitussa lehdessä he sanoivat: "Me päättelemme, että tämä ominaisuus johtuu todennäköisimmin sulautumiseen liittyvästä kaasudynamiikasta."
Tässä uudessa artikkelissa kirjoittajat päätyivät erilaiseen johtopäätökseen. "Se näyttää siis olevan hyvin vanhentunut fossiili tehokkaimmasta AGN-purkauksesta, joka on nähty missä tahansa galaksiklusterissa."
Räjähdyksen energian määrä on huikea. Se vapautti viisi kertaa enemmän energiaa kuin edellinen levyhaltija ja satoja tuhansia kertoja enemmän kuin tyypilliset klusterit.
Risti merkityssä versiossa osoittaa, missä kesk galaksi sijaitsee. Viilein ja tihein kaasu sijaitsee noin 6500 valovuoden päässä keskustan galaksista. Tässä kuvassa se vastaa pienempää aluetta kuin keskimmäinen galaksi ja räjähdyksen lähde. Mielenkiintoista on, että jos kaasu siirtyisi niin kaukana lähteestä, lähteen musta aukko menettäisi polttoainetta kasvunsa vuoksi. Se puolestaan pysäyttäisi suihkukoneet.
Tämän uuden lehden mukaan juuri niin tapahtui. "AGN: llä on tällä hetkellä nälkää siitä, että se käyttää viileää kaasua, koska kaasun tiheyshuippu syrjäytetään ytimen löysämisellä", kirjoittajat sanovat. ”Itse hukkaaminen olisi voinut saada aikaan tämän ylimääräisen räjähdyksen perusteella, jos se olisi tapahtunut epäsymmetrisessä kaasusydämessä. Tämä dinosaurus voi olla varhainen esimerkki uudesta lähdeluokasta, joka saadaan selville galaksiklusterien matalataajuuksisilla tutkimuksilla. "
Tähtitieteilijät käyttävät termiä ”löysääminen” kuvaamaan kaasun siirtymää. Se on samanlainen kuin neste, joka liukenee astiassa. Sulkeutumisen laukaisee yleensä kaksi galaksiklusteria, jotka yhdistyvät, mutta tähtitieteilijöiden mielestä räjähdys olisi voinut aiheuttaa sen.
Edellisen vuoden 2016 paperi perustui yksinomaan Chandra-röntgendataan, mutta uudessa paperissa käytettiin ESA: n XMM Newtonin röntgentietoja havaitaksesi epätavallinen kaareva ominaisuus ja vahvistamaan se. He käyttivät myös kahden observatorion radiotietoja alueen tutkimiseksi tarkemmin. Nämä tiedot vahvistivat, että kaareva reuna on todellakin jättimäisen radio fossiilisen reiän reuna. Avain tähän ovat reiän ulkopuolella olevat radiosäteilyn vaikutukset, jotka kiihdytettiin melkein relativistisiin nopeuksiin. Sulautuma ei voinut tehdä sitä; vain massiivinen räjähdys voi.
"Radiotiedot mahtuvat röntgenkuvien sisään kuin käsi hansikkaassa", sanoi avustaja Maxim Markevitch NASA: n Goddard-avaruuslentokeskuksesta Greenbeltissä, Marylandissa. "Tämä on klinkeri, joka kertoo, että täällä tapahtui ennennäkemättömän suuri purkaus."
Purkaus on nyt menneisyydessä, eikä tähtitieteilijät näe mustasta aukosta mitään todisteita AGN: n toiminnan jatkumisesta. Tämä vastaa tietoja, jotka osoittavat mustan aukon oman tuotannon suuren kuplan sisällä.
"Kuten usein astrofysiikassa, tarvitsemme todellakin monen aallonpituuden havaintoja, jotta ymmärrämme todella fyysisiä prosesseja työssä", sanoi Melanie Johnston-Hollitt, Australian kansainvälisen radioastronomian keskuksen yhteiskirjailija. "Yhdistetyn tiedon saaminen röntgen- ja radioteleskoopeista on paljastanut tämän poikkeuksellisen lähteen, mutta lisätietoja tarvitaan vastaamaan moniin jäljellä oleviin kysymyksiin, joita tämä esine aiheuttaa."
Lisää:
- Lehdistötiedote: Ennätyksellinen räjähdys mustalla reikällä
- Space Magazine: Mitkä ovat aktiiviset galaktiset ytimet?
- Tutkimuspaperi: Jättiläisradiofossiilin löytäminen Ophiuchus-galaksiklusterista
