Ενεργές υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες αποκαλύπτονται σε συγχώνευση γαλαξιών

Πηγή: Εθνικό Αστρονομικό Παρατηρητήριο της Ιαπωνίας
Περίληψη: Οι αστρονόμοι έχουν διεξάγει από υπέρυθρες παρατηρήσεις, φωτεινές, πλούσιες σε φυσικό αέριο, από συγχώνευση γαλαξιών, μαζική συσσωρεύει υπερμεγεθών μαύρων τρυπών (SMBHs). 
Βρήκαν ότι τουλάχιστον ένα SMBH γίνεται σχεδόν πάντα ενεργό και φωτεινό με τη συσσώρευση μιας μεγάλης ποσότητας υλικού.

Credit: Χορηγία εικόνας από Εθνικό Αστρονομικό Παρατηρητήριο της Ιαπωνίας.

Παραδείγματα υπέρυθρων εικόνων K-band των φωτεινών, πλούσια σε φυσικό αέριο, συγχώνευση γαλαξιών. Το μέγεθος της εικόνας είναι 10 arc seconds(είναι μια μονάδα γωνιακής μέτρησης ίση με ένα εξηκοστό (1/60) της μίας μοίρας.). Ο Βορράς είναι πάνω, και τα ανατολικά είναι προς τα αριστερά. Οι μεμονωμένες εικόνες δείχνουν σαφώς τις πτυχές της διαδικασίας της συγχώνευσης, όπως η αλληλεπίδραση διπλών πυρήνων των γαλαξιών που επεκτάθηκαν/γεφύρωσαν την αμυδρή δομή των εκπομπών.

*Μια ομάδα αστρονόμων έχει πραγματοποιήσει τις υπέρυθρες παρατηρήσεις, φωτεινές, πλούσιες σε φυσικό αέριο, από τη συγχώνευση των γαλαξιών με το τηλεσκόπιο Subaru για να μελετήσουν τη δραστηριότητα, μαζική συσσωρεύει υπερμεγεθών μαύρων τρυπών (SMBHs). 
Βρήκαν ότι τουλάχιστον ένα SMBH γίνεται σχεδόν πάντα ενεργό και φωτεινό με τη συσσώρευση μιας μεγάλης ποσότητας υλικού.*
Ωστόσο, μόνο ένα μικρό μέρος των παρατηρούμενων συγχωνεύσεων γαλαξιών δείχνουν πολλαπλά, ενεργά SMBHs. 
Αυτά τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι οι τοπικές φυσικές συνθήκες κοντά στα SMBHs παρά τις γενικές ιδιότητες των γαλαξιών, καθορίζουν πρώτιστα την ενεργοποίηση των SMBHs.

Σε αυτό το Σύμπαν, η σκοτεινή ύλη έχει πολύ μεγαλύτερη μάζα από ό, τι η φωτεινή ύλη, και κυριαρχεί στο σχηματισμό των γαλαξιών και των δομών τους σε μεγάλη κλίμακα. 
Η ευρέως αποδεκτή, με βάση το σενάριο του σχηματισμού των γαλαξιών ψυχρής σκοτεινής ύλης προϋποθέτει ότι οι συγκρούσεις και οι συγχωνεύσεις των μικρών γαλαξιών πλούσιες σε φυσικό αέριο έχουν ως αποτέλεσμα το σχηματισμό των μαζικών γαλαξιών που φαίνονται στο τρέχον Σύμπαν. 
Πρόσφατες παρατηρήσεις δείχνουν ότι τα SMBHs με περισσότερα από ένα εκατομμύριο ηλιακές μάζες υπάρχουν παντού στο κέντρο των γαλαξιών.

Η συγχώνευση των γαλαξιών πλούσια σε φυσικό αέριο με τα SMBHs στα κέντρα τους, όχι μόνο προκαλεί τον ενεργό σχηματισμό των άστρων, αλλά και διεγείρει τη μαζική προσαύξηση επάνω στην ύπαρξη των SMBHs. 
Όταν το υλικό συσσωρεύεται πάνω από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα (SMBH), ο δίσκος προσαύξησης γύρω από αυτή, γίνεται πολύ ζεστός από την απελευθέρωση της βαρυτικής ενέργειας, και έτσι αυτό γίνεται πολύ φωτεινός. 
Η διαδικασία αυτή αναφέρεται ως "ενεργός γαλαξιακός πυρήνας" (AGN) δραστηριότητα· 
Είναι διαφορετική από τη δραστηριότητα παραγωγής ενέργειας από πυρηνικές αντιδράσεις σύντηξης μέσα στα αστέρια. 
Η κατανόηση της διαφοράς μεταξύ αυτών των δραστηριοτήτων είναι ζωτικής σημασίας για την αποσαφήνιση των φυσικών διαδικασιών του σχηματισμού των γαλαξιών. 
Ωστόσο, η παρατήρηση αυτών των διαδικασιών είναι προκλητική, διότι οι δραστηριότητες της σκόνης δημιουργούν κάλυμμα γύρο από το φυσικό αέριο για τον σχηματισμό άστρων και την AGN(Active galactic nucleus/Ενεργός Γαλαξιακός Πυρήνας) στη συγχώνευση γαλαξιών. 
 Οι υπέρυθρες παρατηρήσεις είναι απαραίτητες για αυτό το είδος της έρευνας, επειδή μειώνουν σημαντικά τις επιπτώσεις της εξαφάνισης σκόνης.


Μετάφραση: To-New-Sas

ΠΗΓΗ: http://www.sciencedaily.com