Глибоко в основі нашої галактики ховається чорна діра. Або це? Хоча зараз на західному фронті все може бути тихо, можливо, є свідчення того, що в нашому галактичному центрі колись проходила якась вражаюча діяльність - діяльність, яка, можливо, включала багаторазові зіткнення та злиття чорних дір, коли вона залякала супутникові галактики. Завдяки новим уявленням пари доцентів, Келлі Холлі-Боккельманн з Вандербільта та Тамари Богданович з технологічного інституту Джорджії, ми маємо більше доказів, які вказують на неймовірно активне минуле Чумацького Шляху.
"Ми з Тамарою щойно відвідували конференцію з астрономії в Аспені, штат Колорадо, де було оголошено кілька цих нових спостережень", - сказала Холлі-Боккельман. «Був січень 2010 року, і снігова буря закрила аеропорт. Ми вирішили взяти напрокат автомобіль, щоб їхати до Денвера. Коли ми проїжджали через бурю, ми зібрали підказки з конференції і зрозуміли, що одна катастрофічна подія - зіткнення між двома чорними дірами приблизно 10 мільйонів років тому - може пояснити всі нові свідчення ».
А тепер уявіть нічне небо, освітлене величезною туманністю, такою, яка охоплює половину небесної сфери. Це не мрія, це реальність. Ці масивні часточки високоенергетичного випромінювання відомі як бульбашки Фермі, і вони охоплюють область, яка становить близько 30 000 світлових років по обидві сторони ядра Чумацького Шляху. Хоча ми не можемо спостерігати їх безпосередньо у видимому світлі, ці частинки рухаються по близько 186 000 миль в секунду і світяться в довжинах хвиль рентгенівських і гамма-променів.
За словами Фулай Го та Вільяма Дж. Метьюса з Каліфорнійського університету в Санта-Крус: «Бульбашки Фермі - це правдоподібні свідчення недавньої потужної реактивної реактивної активності АГН в нашій Галактиці, що дає про себе нове розуміння походження популяції ореолу КР та каналу. через які масивні чорні діри в дискових галактиках вивільняють енергію зворотного зв’язку під час свого зростання ».
Однак у нашому галактичному центрі є не тільки неймовірні бульбашки - це розташування трьох наймасовіших скупчень молодих зірок у царині Чумацького Шляху. Відоме як скупчення центральних, арк і квінтаплет, у кожній групі є кілька сотень гарячих, молодих зірок, які карликовують Сонце. Вони житимуть короткими, світлими, насильницькими життями ... вигораючи через кілька мільйонів років. Оскільки вони живуть швидко і вмирають молодими, ці кластерні зірки повинні були сформуватися протягом останніх років під час виверження утворення зірок біля галактичного центру - ще одна підказка цієї космічної загадки.
«Через свою високу масу та очевидний надзвичайно важкий МВФ, скупчення Галактичного центру містять одні з наймасовіших зірок у Галактиці. Це важливо, оскільки масивні зірки є ключовими інгредієнтами і зондами астрофізичних явищ на всіх масштабах і розмірах, від окремих місць формування зірок, таких як Оріон, до раннього Всесвіту в епоху реіонізації, коли народилися перші зірки. В якості інгредієнтів вони контролюють динамічну та хімічну еволюцію своїх місцевих оточень та окремих галактик, впливаючи на енергію та склад міжзоряного середовища ». каже Дональд Ф. Фігер. "Вони, ймовірно, відіграють важливу роль у ранній еволюції перших галактик, і є докази того, що вони є родоначальниками найбільш енергійних вибухів у Всесвіті, розглядаються як спалахи гамма-променів. Як зонди вони визначають верхні межі процесу утворення зірок, і їх наявність, ймовірно, закінчується подальшим утворенням сусідніх зірок нижньої маси. Вони також є визначними вихідними продуктами галактичних злиттів, галактик зіркових вибухів та активних галактичних ядер. "
Щоб поглибити таємницю, уважно подивіться на нашу центральну чорну діру. Він охоплює діаметр близько 40 світлових секунд і важить близько чотирьох мільйонів сонячних мас. Згідно з тим, що ми знаємо, це повинно створювати інтенсивні гравітаційні припливи - ті, які повинні бути смоктати в оточенні. То як же астрономи виявили групи нових, яскравих зірок ближче, ніж за 3 світлових роки від горизонту подій? Звичайно, вони могли бути на шляху забуття, але дані показують, що ці зірки, здається, утворилися там. Це досить подвиг, враховуючи, що це потребує молекулярної хмари в 10 000 разів більш щільної, ніж та, яка знаходиться в нашому галактичному центрі! Невже також там не знаходяться старі зірки? Відповідь "так", повинно бути ... але їх набагато менше, ніж ми можемо спостерігати і те, що прогнозують сучасні теоретичні моделі.
Холлі-Боккельман не збиралася давати проблемі спокій. Повернувшись додому, вона заручилася допомогою аспірантки Вандербілта Меган Ланга, щоб допомогти розгадати загадку. Тоді вони набрали Пау Амаро-Сеоне з Інституту гравітаційної фізики Макса Планка в Німеччині, Альберто Сесану з Інституту цивільних справ в Іспанії та асистента з наукових досліджень Вандербільта Манодеп Сінга. Маючи стільки яскравих розумів, які допоможуть вирішити цю загадку, вони незабаром дійшли правдоподібного пояснення - такого, яке відповідає спостереженням і дозволяє передбачити передбачувані прогнози.
Згідно з їх теорією, супутникова галактика Чумацького Шляху почала мігрувати до нашого ядра. Коли вона злилася з нашою галактикою, її маса була відірвана, залишивши лише її чорну діру і невелику колекцію гравітаційно пов'язаних зірок. Через декілька мільйонів років цей "залишок" зрештою дійшов до галактичного центру і чорні діри почали зливатися. Коли менша чорна діра кружляла навколо більшої, вона розорювала величезні борозни газу та пилу, штовхаючи її у більшу чорну діру і створюючи бульбашки Фермі. Гравітаційні сили дуелі не були м'якими ... ці інтенсивні припливи були цілком здатні стискати молекулярні хмари, що оточують ядро, до щільності, необхідної для отримання свіжих, молодих зірок. Можливо, зовсім юні зірки, яких ми зараз спостерігаємо в галактичному центрі?
Однак на зображенні більше, ніж на очі. Ця ж оранка космічного дерну також витіснила б існуючих старших зірок з околиць масивної центральної чорної діри. Це сцена, яка підходить до сучасних моделей, коли злиття чорної діри вилітає зірки в галактику з високою швидкістю ... сцена, яка відповідає обстеженню відсутності старих зірок на межах нашої надмасивної чорної діри.
"Гравітаційне витягнення чорної діри супутникової галактики могло вивезти майже 1000 зірок із центру галактики", - сказав Богданович. "Ці зірки все-таки повинні пробігатися по космосу, на відстані приблизно 10 000 світлових років від первинних орбіт".
Чи можна щось із цього довести? Відповідь - так. Завдяки великим масштабним опитуванням, таким як опитування цифрового неба Sloan, ми повинні мати змогу точно визначити зірки, що рухаються з більшою швидкістю, ніж зірки, які не піддавалися подібній взаємодії. Якщо такі астрономи, як Холлі-Боккельман і Богданович, розглядають важкі докази, вони, ймовірно, виявлять справжню кількість зірок високої швидкості, які підтвердять їх модель злиття Чумацького Шляху.
Або вони просто дують бульбашками?
