Sovende supermassive sorte huller vækket kort af strimlede stjerner
En ny undersøgelse af en obskur klasse af galakser kendt som Compact Symmetric Objects eller CSO'er har afsløret, at disse objekter ikke er helt, hvad de ser ud til. CSO'er er aktive galakser, der er vært for supermassive sorte huller i deres kerne. Ud af disse monstrøse sorte huller springer to jetfly, der rejser i modsatte retninger med næsten lysets hastighed. Men i sammenligning med andre galakser, der kan prale af voldsomme jetfly, strækker disse jetfly sig ikke ud til store afstande – de er meget mere kompakte.
I mange årtier havde astronomer mistanke om, at civilsamfundsorganisationer simpelthen var unge, og at deres jetfly til sidst ville rejse ud til større afstande. Rapporterer nu i tre forskellige artikler i The Astrophysical Journal , har et Caltech-ledet team af forskere konkluderet, at civilsamfundsorganisationer ikke er unge, men snarere fører relativt korte liv.
"Disse CSO'er er ikke unge," forklarer Anthony (Tony) Readhead, Robinson-professoren i astronomi, emeritus, som ledede undersøgelsen. "Man vil ikke kalde en 12-årig hund ung, selvom den har levet et kortere liv end et voksent menneske. Disse objekter er en særskilt art, som alle lever og dør ud om tusinder af år frem for millioner af år. år, der er almindelige i galakser med større jetfly."
I de nye undersøgelser gennemgik holdet litteratur og tidligere observationer af mere end 3.000 CSO-kandidater, bekræftede 64 som rigtige og identificerede yderligere 15 CSO'er. Alle disse objekter var tidligere blevet observeret af National Radio Astronomy Observatory's Very Long Baseline Array (VLBA), og nogle var blevet observeret af andre højopløselige radioteleskoper.
"VLBA-observationerne er de mest detaljerede inden for astronomi og giver billeder med detaljer svarende til måling af bredden af et menneskehår i en afstand af 100 miles," siger Readhead.
Holdets analyse konkluderer, at civilsamfundsorganisationer udviser jetfly i 5.000 år eller mindre og dør derefter ud.
"CSO-jetflyene er meget energiske jetfly, men de ser ud til at lukke af," siger Vikram Ravi, assisterende professor i astronomi ved Caltech og medforfatter til et af studierne. "Jetsene holder op med at strømme fra kilden."
Hvad angår det, der giver brændstof til de kortlivede jetfly, mener forskerne, at årsagen er en tidevandsforstyrrelse (TDE), som opstår, når en enkelt stjerne vandrer for tæt på et supermassivt sort hul og fortæres.
"Vi tror, at en enkelt stjerne bliver revet fra hinanden, og så kanaliseres al den energi til jetfly langs den akse, det sorte hul snurrer rundt om," siger Readhead. "Det gigantiske sorte hul starter usynligt for os, og når det så forbruger en stjerne, bom – det sorte hul har brændstof, og vi kan se det."
Readhead havde først mistanke om, at CSO'er kunne blive drevet af TDE'er tilbage i 1990'erne, men han siger, at ideen stort set gik ubemærket hen af det videnskabelige samfund. "Hypotesen var næsten glemt, fordi der gik år, før observationsbeviser begyndte at stige for TDE'er," siger han. På tidspunktet for hans oprindelige hypotese var der kun fundet tre CSO'er.
Spol frem til 2020. Readhead, der havde sat sine studier af civilsamfundsorganisationer på pause for at dykke ned i forskellige problemer inden for radioastronomi, besluttede, at det var på tide at tage emnet op igen. Han samlede nogle af sine kolleger på Zoom, og de besluttede at finkæmme litteraturen igennem og luge genstande ud, der var blevet fejlklassificeret som CSO'er. I løbet af de næste to år undersøgte holdet mere end 3.000 CSO-kandidater, hvilket indsnævrede gruppen til kun dusinvis, der havde kriterierne for at være rigtige CSO'er.
I sidste ende begyndte et billede at dukke op af civilsamfundsorganisationer som en helt distinkt familie med jetfly, der dør ud meget hurtigere end deres gigantiske brødre, såsom dem af den ekstremt kraftfulde Cygnus A, en galakse, der skyder ekstremt kraftige jetfly ud, der lyser klart ved radiobølgelængder . Disse jetfly strækker sig til afstande på omkring 230.000 lysår i hver retning og varer titusinder af år. I modsætning hertil strækker CSO-jetflyene sig til højst omkring 1.500 lysår og dør ud med omkring 5.000 år.
Ifølge astronomerne dannes CSO-jetflyene sandsynligvis, når et supermassivt sort hul snacker på ikke en hvilken som helst stjerne, men en væsentlig stjerne.
"De TDE'er, vi tidligere har set, varede kun i et par år," siger Ravi. "Vi tror, at de bemærkelsesværdige TDE'er, der driver CSO'er, holder meget længere, fordi de forstyrrede stjerner er meget store i størrelse, meget massive eller begge dele."
Ved at analysere den varierede samling af CSO-radiobilleder siger forskerne, at de kan spore, hvordan objekterne ældes over tid, næsten som at se på et fotoalbum af en CSOs liv for at observere, hvordan dens jetfly udvikler sig. De yngre CSO'er har kortere jetfly, der er tættere på de sorte huller, mens de ældre objekter har jetfly, der strækker sig længere ud fra deres sorte hul.
Selvom de fleste af jetflyene dør ud, vurderer forskerne, at én ud af 100 vil fortsætte med at blive langlivede som dem fra Cygnus A. I de sjældne tilfælde smelter galakserne sandsynligvis sammen med andre galakser, en turbulent proces, der giver en stor mængde brændstof.
Hvis opdagelserne af Readhead og hans team bekræftes med yderligere observationer, vil CSO'erne give en helt ny mulighed for at studere, hvordan massive stjerner i galaksernes centre interagerer med supermassive sorte huller.
"Disse objekter er faktisk en særskilt befolkning med deres egen særskilte oprindelse, og det er op til os nu at lære mere om dem, og hvordan de blev til," siger Readhead. "At være i stand til at studere disse objekter på tidsskalaer fra år til årtier snarere end millioner af år har åbnet døren til et helt nyt laboratorium til at studere supermassive sorte huller og de mange uventede og uforudsigelige overraskelser, de rummer."
Flere oplysninger: S. Kiehlmann et al., Compact Symmetric Objects. I. Mod et omfattende Bona Fide-katalog, The Astrophysical Journal (2024). DOI:10.3847/1538-4357/ad0c56
S. Kiehlmann et al., Compact Symmetric Objects. II. Bekræftelse af en distinkt population af aktive galakser med høj lysstyrke, The Astrophysical Journal (2024). DOI:10.3847/1538-4357/ad0cc2
A.C.S Readhead et al., Compact Symmetric Objects. III. Udviklingen af grenen med høj lysstyrke og en mulig forbindelse med hændelser med tidevandsforstyrrelser, The Astrophysical Journal (2024). DOI:10.3847/1538-4357/ad0c55
Journaloplysninger: Astrofysisk tidsskrift
Leveret af California Institute of Technology
Sidste artikelNy nærliggende mini-Neptun exoplanet opdaget
Næste artikelAstronomer opdager 49 nye galakser på under tre timer
Varme artikler
-
FAST hjælper med at afsløre oprindelsen af hurtige radioudbrudTil venstre:Tidsstempel for multi-band observationer af SGR J1935+2154. Til højre:Detektionstærsklen for FAST. Kredit:NAOC Forskere fra Beijing Normal University, Peking University og National Ast -
To satellitter undgik lige et frontalt smadder:Hvor tæt kom de på en katastrofe?Det nu hedengangne infrarøde astronomiske teleskop var en af de satellitter, der var involveret i næsten-kollisionen. Kredit:NASA/JPL Det ser ud til, at vi har misset endnu et tæt opkald melle -
SwRI-ledet undersøgelse fanger videnskabelige data fra Great American EclipseFlyvestien for de to NASA WB-57F forskningsfly, der sporer formørkelsen den 21. august som en del af det SwRI-ledede projekt, strakte sig fra Kansas City, Mo., til Chattanooga, Tenn., observerer total -
UAE sender den første arabiske sonde til MarsKredit:CC0 Public Domain Efter at have sendt sin første astronaut til rummet sidste år, De Forenede Arabiske Emirater sender en sonde til Mars i juli, Det oplyser det statslige nyhedsbureau WAM tir
- Forskere opdager, hvordan et protein reducerer den negative virkning af vandtab i celler
- Jordlignende exoplaneter er usandsynligt endnu en lyseblå prik
- EU skal tilpasse sig det opvarmende kontinent:Embedsmænd
- Vækst af satire i en alder af høflighed førte til bekymringer, at latterliggørelse kunne føre t…
- Sådan nedbrydes en divisionsproblem
- Forskere udvikler en ny inhalationsvaccineplatform med tørt pulver