Syvällä galaksin sydämessämme on musta aukko. Vai onko se? Vaikka kaikki saattaa olla hiljaista länsirintamalla nyt, voi olla todisteita siitä, että galaktinen keskuksemme oli aikoinaan kotona jollain aika vaikuttavalla toiminnalla - toiminnalla, joka saattoi sisältää useita törmäystapahtumia ja mustien reikien sulautumisia, kun se ajoi satelliittigalaksekseihin. Apulaisprofessorien, Vanderbiltin Kelly Holley-Bockelmannin ja Georgian tekniikan instituutin Tamara Bogdanovicin uusien näkemysten ansiosta meillä on enemmän todisteita, jotka viittaavat Linnunradan uskomattoman aktiiviseen menneisyyteen.
"Tamara ja minä olimme juuri osallistuneet astronomiakonferenssiin Aspenissa, Coloradossa, missä ilmoitettiin useista näistä uusista havainnoista", sanoi Holley-Bockelmann. ”Oli tammikuu 2010 ja lumimyrsky oli sulkenut lentokentän. Päätimme vuokrata auton ajaakseen Denveriin. Ajetellessamme myrskyn läpi, pyöritimme vihjeitä konferenssista ja tajusimme, että yksi katastrofaalinen tapahtuma - kahden mustan aukon törmäys noin 10 miljoonaa vuotta sitten - voisi selittää kaikki uudet todisteet. ”
Kuvittele nyt yötaivas, jota valaisee valtava sumu, joka peittää puolet taivaanpallasta. Tämä ei ole unelma, se on todellisuus. Nämä massiiviset korkean energian säteilyn säteilyn lohkoihin kutsutaan Fermi-kupliksi ja ne peittävät alueen, joka on noin 30 000 valovuotta Linnunradan ytimen molemmin puolin. Vaikka emme pysty tarkkailemaan niitä suoraan näkyvässä valossa, nämä hiukkaset liikkuvat pitkin nopeutta 186 000 mailia sekunnissa ja hehkuvat röntgen- ja gammasäteen aallonpituuksilla.
Fulai Guo ja William G. Mathews Kalifornian yliopistosta Santa Cruzissa: ”Fermi-kuplat tarjoavat uskottavia todisteita viimeaikaisesta voimakkaasta AGN-suihkumoaktiivisuudesta galaksissamme, tuottaa uusia käsityksiä halogeeni-CR-väestön alkuperästä ja kanavasta. jonka kautta massiiviset mustat aukot levygalakseleissa vapauttavat palautetta energiaa kasvunsa aikana. "
Kuitenkin galaktinen keskustamme tarjoaa enemmän kuin vain joitain uskomattomia kuplia - se on kolmen suurimman joukon nuorten tähtiryhmien sijainti Linnunradan valtakunnassa. Jokainen ryhmä, joka tunnetaan nimellä keskus-, kaari- ja quintuplet-klusteri, taloa useita satoja kuumia, nuoria tähtiä, jotka kääpivät aurinkoa. He elävät lyhyen, kirkkaan ja väkivaltaisen elämän ... polttaen muutamassa miljoonassa vuodessa. Koska nämä elävät nopeasti ja kuolevat nuorena, näiden klusteritähteiden on oltava muodostuneita viime vuosien aikana tähtien muodostumisen aikana galaktisen keskuksen lähellä - toinen vihje tälle kosmiselle palapelille.
“Galaktisen keskuksen klustereissa on suuri massa ja näennäisesti erittäin raskas IMF, joten galaksien massiivisimmista tähtiä. Tämä on tärkeää, koska massiiviset tähdet ovat keskeisiä aineosia ja koettimia astrofysiikan ilmiöille kaikissa koko- ja etäisyysasteikoissa yksittäisistä tähtiä muodostavista paikoista, kuten Orion, varhaiseen maailmankaikkeuteen uudelleenionisoinnin aikana, kun ensimmäiset tähdet syntyivät. Ainesosina ne hallitsevat paikallisten ympäristöjen ja yksittäisten galaksien dynaamista ja kemiallista kehitystä vaikuttamalla tähtienvälisen väliaineen energiaan ja koostumukseen. " sanoo Donald F. Figer. ”Niillä on todennäköisesti tärkeä rooli ensimmäisten galaksien varhaisessa evoluutiossa, ja on todisteita siitä, että he ovat maailmankaikkeuden energisimpien räjähdysten ennakkoluuloja, joita pidetään gammasäteen purskeina. Koettimina ne määrittelevät tähtimuodostumisprosessin ylärajat ja niiden läsnäolo lopettaa todennäköisesti läheisten alemman massan tähtien muodostumisen. Ne ovat myös galaktisten sulautumien, tähtipurskeiden galaksien ja aktiivisten galaktisten ytimien näkyviä tuotostuotteita. "
Syventääksesi mysteeriä, katso tarkemmin keskeistä mustaa reikäämme. Se kattaa halkaisijaltaan noin 40 valosekuntia ja painaa noin neljä miljoonaa aurinkoa. Tietojemme mukaan tämän pitäisi tuottaa intensiivisiä painovoimaveden vuorovesiä - sellaisia, joiden pitäisi imeä ympäristössä. Joten miten on, että tähtitieteilijät ovat paljastaneet ryhmiä uusia, kirkkaita tähtiä lähempänä kuin 3 valovuotta tapahtumahorisontista? Tietenkin, ne voivat olla matkalla unohdukseen, mutta tiedot osoittavat, että nämä tähdet näyttävät olevan muodostuneet sinne. Se on melkoinen saavutus ottaen huomioon, että se vaatisi 10 000 kertaa tiheämpää molekyylipilveä kuin galaktisen keskuksessamme sijaitseva! Eikö siellä pitäisi olla myös vanhoja tähtiä? Vastaus on kyllä, niitä pitäisi olla ... mutta niitä on paljon vähemmän kuin mitä voimme havaita ja mitä nykyiset teoreettiset mallit ennustavat.
Holley-Bockelmann ei halunnut antaa ongelman levätä. Palattuaan kotiin hän värväsi Vanderbiltin jatko-opiskelijan Meagan Langin avun arvoituksen ratkaisemiseksi. Sitten he rekrytoivat Pau Amaro-Seoanen Max Planckin gravitaatiofysiikan instituutista Saksasta, Alberto Sesanan Espanjan instituutista ja Vanderbiltin tutkimusapulaisen professori Manodeep Sinhan. Koska niin paljon valoisat mielet auttavat ratkaisemaan tämän arvoituksen, he saapuivat pian uskottavaan selitykseen - selitykseen, joka vastaa havaintoja ja mahdollistaa testattavissa olevat ennusteet.
Heidän teoriansa mukaan Linnunradan satelliittigalaksi alkoi siirtyä kohti ytimeemme. Kun se sulautui galaksiamme, sen massa revittiin pois, jolloin jäljelle jäi vain musta aukko ja pieni kokoelma gravitaatioon sitoutuneita tähtiä. Usean miljoonan vuoden kuluttua tämä ”jäännös” saavutti lopulta galaktisen keskuksen ja mustat aukot alkoivat sulautua. Kun pienempi musta reikä pyöritettiin suuremman ympärille, se kynsitti valtavia kaasu- ja pölyaukkoja, työntäen sen suurempiin mustiin reikiin ja luomassa Fermi-kuplia. Kaksintaisteiset gravitaatiovoimat eivät olleet lempeitä ... nämä voimakkaat vuorovedet kykenivät melko puristamaan ytimen ympäröivät molekyylipilvet tiheyteen, joka vaaditaan tuoreiden, nuorten tähtien tuottamiseksi. Ehkä hyvin nuoret tähdet, joita nyt havaitsemme galaktisen keskuksessa?
Kuvassa on kuitenkin enemmän kuin silmällistä. Sama kosmisen turpeen kyntäminen olisi myös syrjäyttänyt olemassa olevat vanhemmat tähdet massiivisen keskeisen mustan aukon läheisyydestä. Se on kohtaus, joka sopii nykyisiin malleihin, joissa mustan aukon sulautuma leijuu tähtiin galaksissa suurella nopeudella… kohtaus, joka sopii havaitsemiseen, että vanhoja tähtiä ei ole supermassiivisen mustan aukon rajoilla.
"Satelliittigalaktikon mustan aukon painovoima veto olisi voinut veistää lähes 1000 tähteä galaktisen keskuksen ulkopuolelle", Bogdanovic sanoi. "Noiden tähtien pitäisi silti kilpailla avaruudessa, noin 10 000 valovuoden päässä alkuperäisestä kiertoradaltaan."
Voidaanko mitään näistä todistaa? Vastaus on kyllä. Suurten mittaustutkimusten, kuten Sloan Digital Sky Survey, ansiosta meidän pitäisi pystyä osoittamaan tähdet, jotka liikkuvat suuremmalla nopeudella kuin tähdet, joille ei ole tehty samanlaista vuorovaikutusta. Jos tähtitieteilijät, kuten Holley-Bockelmann ja Bogdanovic, tarkastelevat kovaa näyttöä, he todennäköisesti löytävät uskottavan määrän nopeita tähtiä, jotka vahvistavat Linnunradan sulautumismallin.
Vai puhaltavatko ne vain kuplia?
