27 stycznia 2021

Modele sugerują, że zderzenia galaktyk mogą zagłodzić masywne czarne dziury

Wcześniej sądzono, że zderzenia między galaktykami z pewnością przyczynią się do aktywności masywnych czarnych dziur w ich centrach. Jednak naukowcy przeprowadzili najdokładniejsze symulacje szeregu scenariuszy kolizji i odkryli, że niektóre zderzenia mogą zmniejszyć aktywność ich centralnych czarnych dziur. Powodem jest to, że niektóre zderzenia czołowe mogą w rzeczywistości oczyścić galaktyczne jądra materii, które w przeciwnym razie napędzałyby zawarte w nich czarne dziury.

Kiedy myślimy o olbrzymich zjawiskach, takich jak zderzenia galaktyk, kuszące może być wyobrażenie sobie tego jako jakiegoś kosmicznego kataklizmu, w którym gwiazdy rozbijają się i eksplodują oraz niszczą na ogromną skalę. W rzeczywistości jest to bliższe połączeniu się pary obłoków, zwykle większego pochłaniającego mniejszy. Jest mało prawdopodobne, aby jakiekolwiek gwiazdy w nich się zderzały. Jednak kolizje galaktyk mogą mieć ogromne konsekwencje.

Galaktyki zdarzają się na różne sposoby. Czasami mała galaktyka zderza się z zewnętrzną częścią większej i albo przechodzi przez nią albo łączy się, w obu przypadkach wymieniając po drodze wiele gwiazd. Ale galaktyki mogą również zderzać się czołowo, gdzie mniejsza zostaje rozerwana przez przytłaczające siły pływowe większej. Właśnie w tym scenariuszu w jądrze galaktyki może się wydarzyć coś bardzo interesującego.

„W sercu większości galaktyk znajduje się masywna czarna dziura (MBH). Odkąd astronomowie badali galaktyczne zderzenia, zakładali, że kolizja zawsze dostarcza paliwa dla masywnych czarnych dziur w postaci materii w jądrze. I że to paliwo będzie zasilało MBH, znacznie zwiększając jej aktywność, którą widzielibyśmy między innymi jako promieniowanie UV i rentgenowskie. Jednak teraz mamy dobry powód, aby sądzić, że ta sekwencja zdarzeń nie jest nieunikniona i że w rzeczywistości czasami może być odwrotnie” – powiedział Yohei Miki z Uniwersytetu Tokijskiego.

Wydaje się logicznym, że kolizje galaktyk tylko zwiększyłyby aktywność MBH, ale Miki i jego zespół byli ciekawi tego poglądu. Stworzyli bardzo szczegółowe modele scenariuszy galaktycznych kolizji i uruchomili je na superkomputerach. Zespół był zadowolony, widząc, że w pewnych okolicznościach zbliżająca się mała galaktyka może faktycznie usunąć materię otaczającą masywną czarną dziurę w większej galaktyce, co zmniejszyłoby jej aktywność, zamiast ją zwiększyć.

„Obliczyliśmy dynamiczną ewolucję materii gazowej w kształcie torusa, która otacza MBH. Gdyby zbliżająca się galaktyka przyspieszyła ten torus powyżej pewnego progu określonego przez właściwości masywnej czarnej dziury, wówczas materia zostałaby wyrzucona, a MBH zagłodzona. Te wydarzenia mogą obejmować około miliona lat, chociaż nadal nie jesteśmy pewni, jak długo może trwać tłumienie aktywności MBH” – powiedział Miki.

Badania te mogą pomóc nam zrozumieć ewolucję naszej własnej Drogi Mlecznej. Astronomowie są przekonani, że nasza galaktyka zderzyła się już wcześniej z wieloma mniejszymi galaktykami.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Odkryto „mrugającego olbrzyma” w pobliżu centrum Galaktyki

Astronomowie zauważyli olbrzymią „mrugającą” gwiazdę w centrum Drogi Mlecznej , ponad 25 000 lat świetlnych od nas. Wizja artystyczna gwiaz...