Дълбоко в сърцето на нашата галактика дебне черна дупка. Или е така? Макар че сега на западния фронт всички може да са тихи, може би има доказателства, че нашият галактически център някога е бил дом на някаква доста впечатляваща дейност - дейност, която може да включва множество сблъсъци и сливания на черни дупки, докато се е провиснала върху спътникови галактики. Благодарение на нови разбирания от двойка асистенти, Кели Холи-Бокелман от Вандербилт и Тамара Богданович от Технологичния институт в Джорджия, имаме повече доказателства, които сочат към невероятно активното минало на Млечния път.
„Тамара и аз току-що присъствахме на конференция по астрономия в Аспен, Колорадо, където бяха обявени няколко от тези нови наблюдения“, каза Холи-Бокелман. „Беше януари 2010 г. и снежна буря затвори летището. Решихме да наемем кола, за да шофираме до Денвър. Докато минавахме през бурята, събрахме уликите от конференцията и разбрахме, че едно катастрофално събитие - сблъсъкът между две черни дупки преди около 10 милиона години - може да обясни всички нови доказателства. "
А сега си представете нощно небе, озарено от огромна мъглявина, която покрива половината небесна сфера. Това не е мечта, а реалност. Тези масивни лобове на високоенергийно излъчване са известни като Ферми мехурчета и покриват регион на около 30 000 светлинни години от двете страни на ядрото на Млечния път. Въпреки че не можем да ги наблюдаваме директно във видима светлина, тези частици се движат по дължина с близо 186 000 мили в секунда и светят в дължини на вълните на рентгенови и гама лъчи.
Според Фулай Гоо и Уилям Г. Матюс от Калифорнийския университет в Санта Крус: „Мехурчетата Ферми предоставят правдоподобно доказателство за скорошна мощна активна реактивна активност на AGN в нашата Галактика, хвърляйки нова информация за произхода на халогенната популация на CR и канала чрез които масивните черни дупки в дисковите галактики освобождават енергия за обратна връзка по време на растежа си. "
Нашият галактически център обаче е дом на повече от просто невероятни балони - това е местоположението на три от най-масивните групи млади звезди в царството на Млечния път. Известни като централни, арки и квинтуплетни клъстери, всяко групиране съдържа няколкостотин горещи млади звезди, които джуджет Слънцето. Те ще живеят кратки, светли, насилствени животи ... изгарящи през оскъдни няколко милиона години. Тъй като живеят бързо и умират млади, тези клъстерни звезди трябва да са се образували през последните години по време на изригване на образуване на звезди в близост до галактическия център - още една улика към този космически пъзел.
„Поради високата си маса и очевидно най-тежкия МВФ, клъстерите на Галактическия център съдържат едни от най-масивните звезди в Галактиката. Това е важно, тъй като масивните звезди са ключови съставки и сонди за астрофизични явления на всички мащабни разстояния и разстояния, от отделни места за формиране на звезди, като Орион, до ранната Вселена през епохата на реионизация, когато са се родили първите звезди. Като съставки те контролират динамичната и химическата еволюция на техните местни околности и отделни галактики чрез своето влияние върху енергията и състава на междузвездната среда. " казва Доналд Ф. Фигър. „Те вероятно играят важна роля в ранната еволюция на първите галактики и има доказателства, че те са родоначалници на най-енергийните експлозии във Вселената, разглеждани като изблици на гама лъчи. Като сонди те определят горните граници на процеса на образуване на звезди и тяхното присъствие вероятно завършва по-нататъшното образуване на близките звезди с долна маса. Те са също така изявени продукти на продукцията на галактически сливания, звездни изблици и активни галактически ядра. "
За да задълбочите мистерията, разгледайте по-отблизо нашата централна черна дупка. Той обхваща около 40 светлинни секунди в диаметър и тежи около четири милиона слънчеви маси. Според това, което знаем, това трябва да доведе до интензивни гравитационни приливи и отливи - такива, които трябва да се всмукват в околността. И така, как астрономите са разкрили групи от нови, ярки звезди, по-близо от 3 светлинни години от хоризонта на събитията? Разбира се, те могат да бъдат на път към забравата, но данните показват, че тези звезди изглежда са се образували там. Това е доста подвиг, като се има предвид, че ще изисква молекулен облак 10 000 пъти по-плътен от този, намиращ се в нашия галактически център! Не би ли трябвало да се намират и стари звезди? Отговорът е „да“, трябва да има…, но има много по-малко от това, което можем да наблюдаваме и каквито прогнозират сегашните теоретични модели.
Холи-Бокелман нямаше намерение да остави проблема да почива. Когато се върна вкъщи, тя се включи в помощ на аспирантката Вандербилт Меган Ланг, за да помогне за решаването на гатанката. Тогава те наемат Пау Амаро-Сеоан от Института за гравитационна физика Макс Планк в Германия, Алберто Сесана от Института за граждане в Испания и асистентът по научни изследвания на Вандербилт Манодейп Синга. С толкова много ярки умове, които да помогнат за решаването на тази загадка, те скоро стигнаха до правдоподобно обяснение - такова, което съответства на наблюденията и позволява проверими прогнози.
Според тяхната теория спътникова галактика Млечен път започна да мигрира към нашето ядро. Докато се сливаше с нашата галактика, нейната маса беше откъсната, оставяйки само черната си дупка и малка колекция от гравитационно свързани звезди. След няколко милиона години този „остатък“ в крайна сметка стигна до галактическия център и черните дупки започнаха да се сливат. Докато по-малката черна дупка се въртеше около по-голямата, тя разори огромни бразди от газ и прах, като я избута в по-голямата черна дупка и създаде мехурчетата Ферми. Дуелните гравитационни сили не бяха нежни ... тези интензивни приливи бяха доста способни да компресират молекулните облаци, заобикалящи ядрото, в плътността, необходима за създаване на свежи, млади звезди. Може би много младите звезди, които сега наблюдаваме в галактическия център?
На снимката обаче има повече, отколкото среща окото. Същото оран на космическата трева също щеше да изтласка съществуващите по-стари звезди от околностите на масивната централна черна дупка. Това е сцена, която се вписва в съвременни модели, при които сливането на черна дупка хвърля звезди в галактиката с хиперскорости ... сцена, която пасва на наблюдението на липса на стари звезди на границите на нашата супермасивна черна дупка.
„Гравитационното издърпване на черната дупка на сателитната галактика можеше да извади близо 1000 звезди от галактическия център“, каза Богданович. „Тези звезди все още трябва да се движат в космоса, на около 10 000 светлинни години от оригиналните си орбити.“
Може ли да се докаже нещо от това? Отговорът е да. Благодарение на мащабни проучвания като Sloan Digital Sky Survey, би трябвало да можем да определим звезди, които се движат с по-голяма скорост от звездите, които не са били подложени на подобно взаимодействие. Ако астрономи като Холи-Бокелман и Богданович погледнат твърдите доказателства, те вероятно ще открият правдоподобен брой звезди с висока скорост, които ще потвърдят техния модел на сливане на Млечния път.
Или просто духат мехурчета?
