Black Hole Aktif Menggalakkan Kelahiran

Ahli astronomi telah menemui filamen panjang gas sejuk bahan untuk membuat bintang menghampiri gelembung gergasi yang dilambung oleh lubang hitam.

Galaksi pusat di dalam kluster besar dianggap sebagai tempat pembiakan bintang. Mereka berenang di panas, gas pemancar sinar-X, juga superheated untuk membentuk awan berbentuk bintang yang sejuk. Pengawal termostat yang mungkin dalam persediaan ini ialah gas galaksi yang menggelongsor lubang hitam pusat, yang meletupkan jet dan radiasi seperti radiator tempe.

Imej komposit ini menunjukkan persekitaran di sekitar galaksi tengah di Phoenix Cluster. Cahaya biru adalah gas panas yang memancarkan X-ray. Kedua-dua kawasan hitam di dalam cahaya adalah gelembung besar dalam gas, yang dilambung oleh lubang hitam aktif galaksi. Filamen gas sejuk (merah jambu) yang dikesan oleh ALMA kelihatannya memeluk tepi gelembung. Imej latar belakang adalah dari Teleskop Angkasa Hubble.
Radio: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / H. Russell et al .; Hubble: NASA / ESA Hubble; X-ray: NASA / CXC / MIT / M. McDonald et al .; B. Saxton (NRAO / AUI / NSF)

Pada tahun 2012, rakan sekerja saya melaporkan penemuan filamen gas sejuk yang memakan galaksi pusat di Phoenix Cluster, yang mengandungi susunan seribu metropolis bintang. Galaksi itu begitu geliap dengan gas yang telah menghasilkan kira-kira 700 bintang Matahari setiap tahun salah satu daripada kadar tertinggi di alam semesta moden. Jelas sekali, apabila tiba masanya untuk kelahiran semula, galaksi ini adalah wad obstetrik yang benar.

Tindakan seterusnya ialah melihat sistem dengan rangkaian radio ALMA, untuk menilai dengan lebih baik berapa banyak gas sejuk untuk pembentukan bintang.

Ahli-ahli pasukan asal kini telah melakukannya. Pelaporan dalam jurnal Astrophysical 10 Februari, Helen Russell (University of Cambridge, UK) dan rakan sekerja mendapati bahawa lubang hitam galaksi itu menghidupkan jet sengit yang telah melambungkan gelembung besar gas panas (dilihat dalam pemerhatian sinar-X). Seolah-olah membungkus rongga ini adalah tiga filamen raksasa yang sejuk, gas hidrogen molekul - barang-barang yang terbuat dari bintang. Setiap filamen adalah puluhan ribu tahun cahaya yang panjang.

Tidak jelas jika awan gas diangkat dan dipanjangkan oleh gelembung ketika mereka berkembang dari inti galaksi, atau jika mereka terbentuk terbungkus dengan cara ini di sepanjang tepi disebabkan ketidakstabilan dalam gas ketika benda panas naik.

Sama ada cara, jelas bahawa gelembung tersebut mengukir struktur awan gas terbesar di bukan sahaja galaksi ini tetapi galaksi pusat kelompok lain juga. Ahli astronomi telah melihat petunjuk rongga yang dibalut filamen sebelum ini, tetapi tidak begitu jelas: helai gas pada umumnya menjadi lebih kacau, kata Megan Donahue (Michigan State University).

Hubungan antara gelembung dan filamen lebih jelas dalam peta intensiti pelepasan radio (kontur berwarna), dengan rongga sinar X yang ditunjukkan oleh kontur garis putus-putus.
H. Russell et al. / Jurnal Astrophysical 836: 130

Pasukan Donahue telah melihat lebih daripada dua belas galaksi pusat sebagai sebahagian daripada projek CLASH, yang menggunakan Teleskop Angkasa Hubble untuk mengkaji kelompok dalam 16 gelombang panjang. Para pemerhati telah melihat filamen yang sangat mirip dalam sistem mereka, beberapa bahkan dengan bintang yang terbentuk di dalamnya. Mereka yang membentuk bintang berada di kalangan galaksi starbirthing yang paling produktif di dunia 5 juta tahun lepas.

"Ia agak ironis kerana mereka sepatutnya merah dan mati, " kata Donahue.

Namun, kedua-dua galaksi CLASH dengan kadar starburst terbesar (kira-kira 100 jisim suria setahun) masih pucat berbanding dengan galaksi pusat Phoenix. "Phoenix adalah sistem ekstrim dan luar biasa, jadi kita perlu berhati-hati untuk tidak memikirkannya sebagai terlalu tipikal, " katanya.

Atypical walaupun mungkin, sistem Phoenix masih satu lagi keputusan yang menyokong keyakinan ahli astronomi bahawa gas di galaksi ini mengalami kitaran penyejukan dan pemanasan, yang dikendalikan oleh termostat lubang hitam. Galaksi Phoenix dan CLASH menangkap proses ini dalam perbuatan itu.

Baca lebih lanjut mengenai keputusan dalam siaran akhbar NRAO.

Rujukan:

HR Russell et al. "ALMA Pemerhatian Filamen Gas Molekul Massa Mengemaskan Bubbles Radio di Phoenix Cluster." Jurnal Astrophysical, 10 Februari 2017. Teks penuh di sini.

K. Fogarty et al. "Aktiviti Pembentukan Bintang di CLASH Galaksi Klaster Terang." Jurnal Astrophysical . Teks penuh di sini.


Siapa yang memerintah lubang hitam, galaksi hitam atau galaksi? Ketahui lebih lanjut dalam ciri Februari 2010 kami.