Кредит за изображение: Чандра
Новите изображения, направени от рентгеновата обсерватория Чандра, показват галактики в енергийна фаза в тяхното развитие. Астрономите смятат, че това е просто етап в по-дълъг цикъл, където газът се охлажда, за да образува галактики, които след това се сливат и създават свръхмасивна черна дупка. От черната дупка струят горещи газове, които изхвърлят цялата материя, давайки шанс на газта да се охлади отново? и тогава цикълът започва отначало.
Снимките, направени от рентгеновата обсерватория Чандра на НАСА, разкриха две далечни космически строителни обекти, които бръмчат от активност. Това откритие показва как супер масивните черни дупки контролират растежа на масивни галактики в далечната Вселена.
Рентгеновите лъчи бяха открити от огромни облаци от високоенергийни частици около галактиките 3C294 и 4C41.17, които са на 10 и 12 милиарда светлинни години съответно от Земята. Енергийните частици са останали от минали експлозивни събития, които могат да бъдат проследени чрез рентгеновите и радио-струи обратно до супер масивните черни дупки, разположени в центровете на галактиките.
„Тези галактики разкриват енергийна фаза, в която супер масивна черна дупка пренася значителна енергия в газа, обграждащ галактиките“, казва Андрю Фабиан от университета в Кеймбридж в Англия, водещ автор на документ за 3C294, който ще се появи в предстоящия брой на „Месечник“ Известия на Кралското астрономическо дружество. „Това изглежда е решаващо за обясняване на озадачаващите свойства на съвременните галактики, особено на тези, които се групират в големи клъстери“, каза той.
Картината, която се очертава, е на велик космически цикъл. Плътна зона от междугалактичен газ се охлажда, за да образува няколко по-малки галактики, които се сливат, за да образуват по-голяма галактика със супер масивна черна дупка. Галактиката и нейната централна черна дупка продължават да растат, докато енергията, генерирана от струи от околността на ненаситната черна дупка, не спира падането на материята в черната дупка. Милиони години след като активността на струята отшуми, материята ще възобнови падането си в черната дупка и цикълът започва наново.
Както 3C294, така и 4C41.17 пребивават в региони на космоса, съдържащи необичайно голям брой галактики. Газът и галактиките около тези галактики в крайна сметка ще се срутят, за да образуват галактически клъстери, някои от най-масовите обекти във Вселената. Въпреки че 3C294 и 4C41.17 ще нараснат до гаргантски размери, чрез натрупването на заобикалящата материя, която образува стотици милиарди звезди, растежът им не остава без проверка.
„Сякаш природата се опитва да наложи ограничение на теглото на размера на най-масовите галактики“, казва Калеб Шарф от Колумбийския университет, Ню Йорк, и водещ автор на статия на 4C41.17, която ще бъде публикувана в The Astrophysical Journal. „Наблюденията от Чандра ни дадоха важна представа за това как става това. Високоенергийните самолети дават на супер масивните черни дупки разширен обхват за регулиране на растежа на тези галактики “, каза той.
В 3C294 и 4C41.17 горещите вихрови пехоти около техните супер масивни черни дупки пуснаха намагнетизирани струи от високоенергийни частици, идентифицирани първо от радио телескопи. Тези джетове, които също бяха засечени от Чандра, погълнаха облаци от прах и газ и помогнаха да се образуват милиарди нови звезди. Прашните, образуващи звезди облаци от 4C41.17, най-мощният източник на инфрачервено лъчение, наблюдаван някога, са вградени в още по-големи облаци газ.
Наскоро астрономите използваха обсерваторията Кек, за да наблюдават тези по-големи облаци, които имат температура 10 000 градуса. Тези облаци са остатъчен материал от образуването на галактиката и трябва да се охлаждат бързо от радиация при липса на източник на топлина.
„Значително е, че топлите газови облаци съвпадат плътно с най-голямата степен на рентгеновата емисия“, казва Мичиел Роланд от Националната лаборатория на Лорънс Ливърмор, Ливърмор, Калифорния, съавтор на хартия 4C41.17 и книга, описваща обсерваторията Кек работа. „Резултатите от Чандра показват, че високоенергийните частици или радиация могат да доставят необходимата енергия за осветяване на тези облаци“, каза той.
Повечето от рентгеновите лъчи от 4C41.17 и 3C294 се дължат на сблъсъци на енергийни електрони с космическия фон на фотоните, произведени в горещата ранна вселена. Тъй като тези галактики са далеч, наблюдаваното им излъчване е възникнало, когато Вселената е била по-млада, а фонът е по-интензивен. Този ефект засилва рентгеновото лъчение и помага на астрономите да изучават изключително далечни галактики.
Центърът за космически полети Маршал на НАСА, Хънтсвил, Алауа, управлява програмата Чандра. TRW, Inc., Redondo Beach, Калифорния, е основният изпълнител на космическите кораби. Рентгенологичният център на Смитсониан Чандра контролира научните и полетни операции от Кеймбридж, Масачузетс, за Службата за космическа наука, централата на НАСА, Вашингтон.
Оригинален източник: NASA News Release
