Hubble teleskopunu kullanan araştırmacılar yanlışlıkla yıldız oluşumunu zorlayan fırlatılan bir kara delik keşfettiler.

Evren boyunca, onlarca ışıkyılı boyunca uzanan büyük kütleli galaksilerin merkezlerinde süper kütleli karadelikler bulunabilir. Bununla birlikte, bir araştırma ekibi Hubble’ı kullanarak galaksisinden fırlamış gibi görünen süper kütleli bir kara delik keşfetti. Güneşimizin yaklaşık 20 milyon katı kütleye sahip olan kara delik inanılmaz bir hızla hareket ediyor – o kadar hızlı ki, Dünya ile Ay arasındaki mesafeyi sadece 14 dakikada kat edebiliyor.

Ayrıca bir kara delik uzayda yol alırken önündeki gazla çarpışır. Kara delik gazı sıkıştırdığında, yıldız oluşumu tetiklenir ve kara deliğin arkasında 200.000 ışıkyılı yıldız bırakarak yeni sıcak mavi yıldızlar oluşur. Yıldız izi çok parlak çünkü muhtemelen çok büyük miktarda genç yıldız içeriyor, izin parlaklığı kara deliğin ev sahibi galaksisinin kabaca yarısı kadar. Bilim adamları daha önce hiç böyle bir şey gözlemlemediler ve Hubble gözlemleri, bilim adamlarının kara deliklerin özelliklerini ve etraflarındaki ortamı nasıl etkilediklerini anlamalarına yardımcı oluyor.

Hubble gözlemlerinde, yıldız izi galaksilerin birinden uzanan tek, ince bir ışık dizisi gibi görünüyor. Kara delik, çok parlak bir iyonize oksijen noktasının da bulunduğu duman bulutunun bir ucunda uzayda hızla ilerliyor; Araştırma ekibi, bu parlak gaz noktasının kara deliğin hareketinin gazla çarpışması, gazı hızla şoklaması ve aşırı sıcaklıklara ısıtmasından kaynaklandığına inanıyor. Gaz lekesi, kara deliği çevreleyen toplanma diskinden gelen radyasyon da olabilir.

Gaz soğudukça ve yıldız oluşturabilecek hale geldikçe kara deliğin arkasında bir uyanışa tanık olduğumuzu düşünüyoruz. Connecticut, New Haven’daki Yale Üniversitesi’nden Peter van Dokkum, “Yani, kara deliği takip eden yıldızların oluşumuna bakıyoruz” dedi.

Van Dokkum, “Önündeki gaz, bu süpersonik çarpma ve gazın içinde hareket eden kara deliğin yüksek hızı karşısında şok oluyor. Tam olarak nasıl çalıştığı tam olarak bilinmiyor” dedi.

Belirtildiği gibi, bu fenomen daha önce bilim adamları tarafından gözlemlenmemişti, Van Dokkum ve ark. Hubble görüntülerinden birindeki izi fark ettiklerinde, yıldız izinin yakınındaki bir cüce galakside küresel kümeler ararken tesadüfen bir yıldız izine rastladılar.

“Bunu bulmamız tamamen şans eseri. Hubble görüntüsünü tarıyordum ve sonra küçük bir çizgimiz olduğunu fark ettim. Hemen, “Ah, kamera dedektörümüze çarpan bir kozmik ışın ve bir çizgi görüntüleme artefaktına neden oluyor,” diye düşündüm. kozmik ışınları kaldırdık ve hala orada olduklarını anladık Van Dokkum, “Daha önce gördüğümüz hiçbir şeye benzemiyordu” dedi.

Van Dokkum ve ark. Görüntülerindeki yolu fark ederek, Hawaii’deki WM Keck Dünya Gözlemevi’ni kullanarak bir spektral takip gerçekleştirmeyi seçtiler. Ekip, bu yeni gözlemlerle, izin muhtemelen ev sahibi galaksinin dış gaz halesinden fırlatılan süper kütleli bir kara deliğin sonucu olduğunu belirledi.

Bununla birlikte, süper kütleli bir kara delik kadar büyük ve yoğun bir nesne, ev sahibi galaksisinden nasıl fırlatılır?

Fırlatılan kara deliğin ev sahibi galaksisi, yaklaşık 50 milyon yıl önce iki galaksi arasındaki çarpışmanın sonucudur. İki galaksinin merkezlerinde süper kütleli kara delikler olduğu göz önüne alındığında, iki kara delik birbirinin yörüngesinde dönmeye başladı ve ikili bir kara delik sistemi haline geldi.

Ardından üçüncü bir galaksi, ilk çarpışmanın kalıntılarıyla çarpışarak ikili kara delik sisteminde üçüncü bir kara delik yarattı. Üç cisimli sistemlerin çoğunda olduğu gibi, bu üçüncü kara deliğin ortaya çıkışı sistemin dengesinde önemli bir kayma yaratarak onu son derece dengesiz ve kaotik hale getirdi. Sonra üç kara delikten biri diğer kara deliklerden çok fazla ivme kazandı ve kara deliği galaksinin dışına gönderdi. Bir ikili kara delik sistemi, kara deliklerden biri fırlatıldıktan sonra bile var olabilir ve üçüncü kara delik muhtemelen orijinal ikili sistemdeki kara deliklerden birinin yerini alır.

Bununla birlikte, bir kara delik fırlatıldığında, diğer kara delikler ters yönde fırlatıldı, bu da ev sahibi galaksinin merkezinde (a) süper kütleli kara delik(ler) bulunmayabileceği anlamına geliyor. Ev sahibi galaksinin çekirdeğinde aktif bir kara delik veya ikili kara delik sistemine dair hiçbir işaret bulunmadığından, Hubble gözlemleri bu varsayımı desteklemektedir.

Araştırma ekipleri şu anda ortak NASA/ESA/CSA James Webb Uzay Teleskobu ve NASA’nın Chandra X-ray Gözlemevi’ni kullanarak fırlatılan kara deliğin, yıldız izinin ve ev sahibi galaksinin takip gözlemlerini planlıyorlar. Ekipler, takip gözlemlerinin hipotezlerine daha fazla destek sağlayacağını ve yıldız izinin daha fazla özelliğini göstereceğini umuyor.

🆕 Hubble, ilk önce Hubble’ın kameralarından bir görüntüleme artefaktı olarak reddedilecek kadar sıra dışı, garip bir doğrusal özellik yakalar. Evrende hiç böyle bir şey görülmedi. 😲 Buradan daha fazlasını okuyun: https://t.co/5SkmKrIndN Ve 🧵👇 pic.twitter.com/OOHuDgTRf8

– HUBBLE (HUBBLE_space) 6 Nisan 2023

Ek olarak, Hubble’ın hassas derin gökyüzü araştırmaları için ultra geniş bir görüş alanına sahip olan NASA’nın yaklaşan Nancy Grace Romanya Uzay Teleskobu, bilim adamlarının daha fazla potansiyel yıldız izi ve kara delik aramasına olanak tanıyacak. Van Dokkum’a göre, bilim adamlarının garip şekilli izleri aramak için özel olarak tasarlanmış makine öğrenimi algoritmalarını kullanmak zorunda kalacaklar, çünkü bu yıldız izlerini muazzam bir yıldız ve galaksi denizinde belirlemek küçük bir grup için çok zor olacaktır. bilginlerin.

van Dokkum ve arkadaşlarının araştırması 6 Nisan’da yayınlandı. Astrofizik Dergi Mektupları.

(Üst resim: Arka planda yıldızlardan ve ev sahibi galaksiden oluşan bir iz bırakan fırlatılan kara deliğin sanatçı tarafından tasviri. Kredi: NASA/ESA/Leah Hustak (STScI))