אסטרונומים הקליטו את הפיצוץ הגדול ביותר שנראה אי פעם ביקום

Send

במרחק מאות מאות מיליוני שנות אור, חור שחור ענקי-מאסיבי יושב במרכזו של אשכול גלקסיות בשם אופיוכוס. אף כי חורים שחורים ידועים במציצת החומרים הסובבים אותם, הם גורשים לפעמים חומר בסילונים. החור השחור הזה הוא אתר הפיצוץ העוצמתי כמעט שלא ניתן לתאר, שנוצר כאשר גורשה כמות עצומה של חומר.

"במובנים מסוימים הפיצוץ הזה דומה לאופן ההתפרצות של הר. סנט הלנס בשנת 1980 קרע את ראש ההר. "
סימון גיאנטוצ'י, סופרת ראשית.

צבר גלקסיית אופיוכוס נמצא במרחק של כ -390 מיליון שנות אור. במרכז האשכול יש גלקסיה עם חור שחור סופר-מסיבי. אסטרונומים שהשתמשו בנתונים ממצפה המצפה רנטגן של צ'נדרה ומחללית ה- XMM Newton של ESA ראו את הפיצוץ של החור השחור. הם השתמשו גם בתצפיות רדיו ממערך מורצ'יסון ווידפילד (MWA) באוסטרליה ובטלסקופ הרדיו הענק Metrewave (GMRT) בהודו.

הצוות שעומד מאחורי עבודה זו פרסם את תוצאותיו בכתב העת Astrophysical. העיתון שלהם נקרא "גילוי מאובן רדיו ענק במצבר גלקסיית אופיוכוס." הכותבת הראשית של העיתון היא סימונה גיאקינטוצ'י ממעבדת המחקר הימי בוושינגטון הבירה.

"במובנים מסוימים הפיצוץ הזה דומה לאופן ההתפרצות של הר. הלנס בשנת 1980 קרע את ראש ההר, ”אמר הסופר הראשי ג'יאינטינטי. "ההבדל העיקרי הוא שאתה יכול להתאים חמש עשרה גלקסיות של שביל החלב ברציפות למכתש ההתפרצות הזו חבטה בגז החם של האשכול."

החור שנוצר בעקבות הפיצוץ נקרא מאובן רדיו. זה מגולף מהחלל על ידי מטוסי או קורות של חומר סופר מחומם שמתפוצץ מהחור השחור ומתנגש עם החומר שמסביב. מטוסים אלו הם תוצאה של מה שאסטרונומים מכנים גרעינים גלקטיים פעילים, או AGN, הנפלטים על ידי חורים שחורים ש"מאכילים ". במקרה זה, השטח המגולף אותר לראשונה בתמונות צ'נדרה של האזור כקצה מעוגל יוצא דופן. זה דווח לראשונה במאמר משנת 2016.

מחברי העיתון ההוא תהו אם חור שחור יכול היה לייצר את הקצה המעוגל הזה, אך הנכו את הרעיון הזה, מתוך מחשבה ששום חור שחור לא יכול להיות כל כך חזק. במאמר זה הם אמרו "אנו מסיקים כי תכונה זו ככל הנראה נובעת מדינמיקת הגז הקשורה למיזוג."

במאמר חדש זה הגיעו המחברים למסקנה אחרת. "נראה כי זהו מאובן מאוד מבוגר של ההתפרצות החזקה ביותר של AGN שנראה בכל אשכול גלקסיה."

כמות האנרגיה בפיצוץ מדהימה. זה שחרר פי חמישה יותר אנרגיה מאשר מחזיק התקליטים הקודם ומאות אלפי פעמים יותר מאשר אשכולות טיפוסיים.

צלב בגרסה המסומנת מראה היכן נמצאת הגלקסיה המרכזית. הגז הקריר והצפוף ביותר נמצא במרחק של 6500 שנות אור מהגלקסיה המרכזית. בתמונה זו, זה מתאים לאזור הקטן יותר מהצלב המשמש לאיתור הגלקסיה המרכזית, ומקור הפיצוץ. מה שמעניין הוא שאם הגז היה נע רחוק מהמקור, אז היה מונע מהחור השחור את הדלק לצמיחתו. זה בתורו יעצור את המטוסים.

על פי העיתון החדש הזה, זה בדיוק מה שקרה. "ה- AGN מורעבת כרגע בהצטברות גז קריר מכיוון ששיא צפיפות הגז נעקר על ידי נטיית ליבות", טוענים המחברים. "הכישוף עצמו יכול היה לצאת לדרך על ידי הפיצוץ יוצא הדופן הזה אם היה מתרחש בגרעין גז אסימטרי. דינוזאור זה עשוי להיות דוגמא מוקדמת לסוג מקורות חדש שיחשף בסקרים בתדרים נמוכים של אשכולות גלקסיות. "

אסטרונומים משתמשים במונח "רסיסים" כדי לתאר את העקירה של הגז. זה דומה לנוזל שמסתובב במיכל. לרסיסים נגרם בדרך כלל שני אשכולות גלקסיה שמתמזגים, אך אסטרונומים חושבים שבמקרה זה הפיצוץ יכול היה לגרום לכך.

בעוד שהעיתון הקודם של 2016 התבסס אך ורק על נתוני רנטגן של צ'נדרה, העיתון החדש השתמש בנתוני רנטגן מ- XMM Newton של ESA כדי לאתר את התכונה המעוקלת הלא שגרתית ולאשש אותה. הם גם השתמשו בנתוני רדיו משני מצפי כוכבים כדי לבחון את האזור. נתונים אלה אישרו כי הקצה המעוגל הוא אכן שולי חור מאובנים ענקי ברדיו. המפתח לכך הם פליטות הרדיו מחוץ לחור, שהאיצו למהירויות קרוב יחסית. מיזוג לא יכול היה לעשות זאת; רק פיצוץ מסיבי של חומר יכול היה.

"נתוני הרדיו משתלבים בקרני הרנטגן כמו יד בכפפה," אמר הסופר-שותף מקסים מארקביץ 'ממרכז הטיסה לחלל גודארד של נאס"א בגרינבלט, מרילנד. "זה המטפל שאומר לנו שהתרחשה כאן התפרצות בגודל חסר תקדים."

ההתפרצות הייתה בעבר ואסטרונומים לא יכולים לראות שום הוכחה להמשך פעילות AGN מהחור השחור. זה תואם את הנתונים המראים את החור השחור בתוך בועה עצומה מתוצרתה.

"כפי שקורה לעתים קרובות באסטרופיזיקה, אנו באמת זקוקים לתצפיות מרובות-גל כדי להבין באמת את התהליכים הפיזיים בעבודה," אמרה מלאני ג'ונסטון-הוליט, מחברת משותפת מהמרכז הבינלאומי לאסטרונומיה רדיו באוסטרליה. "השימוש במידע המשולב מטלסקופים רנטגן ורדיו חשף את המקור יוצא הדופן הזה, אך יהיה צורך בנתונים נוספים כדי לענות על השאלות הרבות שנותרו על ידי אובייקט זה."