چگونه می توان یک اختروش خاموش کرد


تصویری از یک نقطه روشن در آسمان تاریک.
بزرگنمایی / این اختروش بیش از دو میلیارد سال نوری قدمت دارد ، اما به اندازه کافی روشن است که کهکشانهای نزدیکتر را تحت الشعاع قرار می دهد.

کهکشانهای فعال از درخشان ترین اجرام جهان هستند. این کهکشان ها جت های عظیمی از ماده را با سرعت نزدیک به نور می فرستند ، که همگی آنها توسط ماده ای که در سیاه چاله بزرگ مرکز قرار دارد ، رانده می شوند. اگرچه به نظر می رسد همه کهکشان ها دارای سیاهچاله های عظیم هستند ، اما همه آنها فعال نیستند – کهکشان ما ، کهکشان راه شیری ، یک سیاهچاله بی صدا در قاعده خود دارد. بنابراین چه چیزی تفاوت ایجاد می کند؟ چرا برخی از کهکشان ها و سیاهچاله های آنها فعال هستند در حالی که دیگران آرام می نشینند؟

بدیهی است که گرفتن یک کهکشان معمولی و تبدیل آن به یک کهکشان فعال به سادگی فشار دادن یک کلید روشنایی نیست. مدل سازی نشان می دهد که فعال شدن سیاهچاله مرکزی کهکشان (و در نتیجه کل کهکشان) ممکن است بخشی از روند ساخت کهکشان باشد.، که با ادغام کهکشانهای کوچکتر از طریق برخورد به دست می آید. این برخوردها می تواند باعث پخش شدن گاز در اطراف کهکشان و ایجاد تراکم کافی در هسته شود تا سیاهچاله را فعال کند. اکنون مطالعه دیگری نشان می دهد که این برخورد ها می تواند سیاهچاله را دوباره ببندد – همه چیز به جزئیات هندسه بستگی دارد.

پیراشکی نزدیک سوراخ

برای درک نحوه عملکرد ، باید محیط نزدیک سیاهچاله را درک کنید. در حالی که توجه زیادی به واقعیتی که واقعیت را در افق رویداد سیاهچاله خم می کند ، توجه می شود ، اما همه آنچه که در واقع جهان اطراف را تحت تأثیر قرار می دهد ، فاصله کمی از آن مکان دارد. در آنجا ، جاذبه سیاهچاله هرگونه ریزش ماده را به داخل یک دیسک مسطح سازماندهی می کند ، ماده ای که در سیاهچاله تغذیه می شود ، به نام دیسک تجمع ، و سیاهچاله در مرکز آن قرار دارد. علاوه بر این ، ابر پراکنده تری از گاز دونات شکل به این دیسک وارد می شود.

این سازمان برای تأمین کارآمد ماده در سیاهچاله ضروری است. برخوردهای در حال سقوط مواد تابشی ایجاد می کنند که در غیر این صورت باعث دور شدن همه مواد می شود. و این تغذیه کارآمد است که برای تأمین انرژی جتهایی که کهکشانهای فعال ایجاد می کنند ضروری تلقی می شود.

تا حدی ، همه اینها خود سازماندهی است. به اندازه کافی گاز را به سمت مرکز کهکشان فشار دهید و در نهایت دونات (از نظر فنی یک توروئید) تشکیل شده و گاز را از سیاهچاله تأمین می کند. و مدلهای قبلی نشان داده اند که برخورد کهکشانها توانایی انجام چنین کاری را دارند. همه کهکشان ها دارای ابری از گاز با چگالی متفاوت در اطراف دیسک های خود هستند. وقفه های ایجاد شده در اثر برخورد می توانند این ابرها را مرتب کرده و برخی از آنها را به هسته کهکشان نزدیک کنند ، جایی که ماده می تواند توسط جاذبه سیاهچاله به دام بیفتد.

با این حال ، این چنین نیست و گروهی از محققان ژاپنی – یوهی میکی ، ماسائو موری و توشی هیرو کاواگوچی – با مواردی که علائم برخوردهای اخیر در کهکشانهایی که فعال نبودند وجود داشت ، شیفته آنها شده اند. در واقع ، برخی از آنها نشانه هایی از سیاه شدن سیاهچاله نسبتاً اخیر داشتند که نشان می دهد برخورد و توقف ممکن است به هم مرتبط باشند.

نزدیکترین همسایه بزرگ ما ، کهکشان M31 Andromeda غیرفعال است و همچنین دارای یک ویژگی به نام Giant South Stream است که به نظر می رسد بقایای یک کهکشان کوچک است که با آن برخورد کرده است. از آنجا که ما جزئیات آندرومدا را به دلیل مجاورت آن بهتر درک می کنیم و این برخورد را با جزئیات مدلسازی کرده ایم ، محققان تصمیم گرفتند تاثیری را که می تواند بر سیاهچاله مرکزی داشته باشد بررسی کنند.

تصادف شاخ به شاخ

مدل سازی نشان داده است که اگر کهکشان کوتوله با مرکز آندرومدا برخورد کند ، این امکان را دارد که دونات گازی را که سیاهچاله را تغذیه می کند ، مختل کند. اینکه این کار را انجام دهد یا خیر به چگالی نسبی گاز موجود در کهکشان و گاز موجود در دونات بستگی دارد. تا زمانی که چگالی در کهکشان ورودی بیشتر باشد ، باید گشتاور شکسته شود. در حقیقت ، گاز ورودی غیر سازمان یافته بخشی از انگیزه خود را به گازی دور سیاهچاله منتقل می کند و آن را بیرون می کشد. نتیجه یک آشفتگی آشفته است که قادر به تغذیه م .ثر سیاهچاله نیست.

محققان متذکر شدند که گرچه چگالی گاز به تنهایی برای خفه شدن سیاهچاله کافی است ، اما هندسه نیز ممکن است مهم باشد. اگر کهکشان ورودی به لبه برخورد کند ، کل عرض آن از ناحیه سیاهچاله مرکزی آندرومدا عبور خواهد کرد و نیروی تخریب بیشتری ایجاد می کند. در مقابل ، اگر چگالی گاز موجود در هسته کهکشان به اندازه کافی زیاد باشد ، کهکشان ورودی قادر به شکستن آن نخواهد بود.

همه اینها حداقل در شرایط کهکشانی خیلی سریع اتفاق می افتد ، ساکت کردن سیاهچاله فعال فقط حدود یک میلیون سال طول می کشد.

فراتر از شرایط خاص آندرومدا ، نویسندگان از تعداد متوسط ​​كهكشانهای كوچك در نزدیكی بزرگ و فراوانی آشكار برخوردها برای محاسبه تعداد دفعات بروز یكی از این برخوردها استفاده كردند. طبق گفته آنها ، تقریباً هر صد میلیون سال یک کهکشان معمولی باید رخ دهد. با این حال ، این فقط متوسط ​​است. برخی از کهکشانهای فعال قبل از برخورد با پیکربندی صحیح می توانند مدت زمان طولانی تری را طی کنند.

مدل ها همچنین می توانند برای رویدادهای نزدیک به خانه مناسب باشند. مانند آندرومدا ، سیاهچاله مرکزی کهکشان راه شیری اکنون آرام است. و نویسندگان متذکر می شوند که اخیراً یک تلسکوپ فضایی به نام گایا شواهدی از برخورد یک کهکشان کوچک و هسته مرکزی کهکشان راه شیری را پیدا کرده است (تصادفی که ساختار فوق العاده به اصطلاح Gaia-Enceladus-Sausage را ایجاد کرد). بنابراین ، ممکن است که این رویداد سیاهچاله مرکزی راه شیری را بسته باشد.

نجوم طبیعی، 2021. DOI: 10.1038 / s41550-020-01286-9 (برای DOI).


منبع: khabar-tak.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*