Σαράντα δισεκατομμύρια Ήλιοι
Βλέπουμε στην εικόνα το σύμπλεγμα γαλαξιών Abell 85 η οποία λήφθηκε από το αστεροσκοπείο USM Wendelstein του πανεπιστημίου Ludwig-Maximilians. Ο γαλαξίας που βλέπουμε στο κέντρο της εικόνας λέγεται Holm15A και έχει έναν εκτεταμένο πυρήνα. Μια ομάδα αστρονόμων στο Ινστιτούτο Max Planck για την Εξωγήινη Φυσική (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics) και το Πανεπιστημιακό Αστεροσκοπείο του Μονάχου χρησιμοποίησαν νέα δεδομένα για να μετρήσουν άμεσα τη μάζα της κεντρικής μαύρης τρύπας του γαλαξία αυτού: έχει 40 δισεκατομμύρια φορές περισσότερη μάζα από τον Ήλιο μας, είναι δηλαδή βαρύτερη από το μητρικό μας άστρο. Εικόνα: Matthias Kluge / USM / MPE
Παρόλο που ο κεντρικός γαλαξίας του συμπλέγματος Abell 85 έχει μια τεράστια μάζα με τα άστρα της να έχουν μάζα περίπου 2 τρισεκατομμύρια (1012) ηλιακές μάζες, το κέντρο του γαλαξία είναι εξαιρετικά διάχυτο και εξασθενημένο. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μια ομάδα αστρονόμων στο Ινστιτούτο Max Planck για την Εξωγήινη Φυσική (MPE) και το Πανεπιστημιακό Αστεροσκοπείο του Μονάχου (USM) ενδιαφέρθηκαν για τον γαλαξία αυτό. Αυτή η κεντρική διάχυτη περιοχή στον γαλαξία είναι σχεδόν τόσο μεγάλη όσο το Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου, πράγμα το οποίο έκανε τους επιστήμονες να υποψιαστούν οτι υπάρχει μια μαύρη τρύπα εκεί, και μάλιστα με πολύ μεγάλη μάζα.
Το σύμπλεγμα γαλαξιών Abell 85, το οποίο αποτελείται από περισσότερους από 500 μεμονωμένους γαλαξίες, απέχει 700 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη, η οποία είναι δύο φορές η απόσταση που σημειώθηκε σε προηγούμενες μετρήσεις για ογκώδη μαύρη τρύπα. "Υπάρχουν μόνο μερικές δεκάδες άμεσες μετρήσεις μάζας σε υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, και ποτέ δεν έχει επιχειρηθεί σε τέτοια απόσταση", εξηγεί ο επιστήμονας του MPE Jens Thomas, ο οποίος ηγήθηκε της μελέτης. "Αλλά είχαμε ήδη κάποια ιδέα για το μέγεθος της Μαύρης Τρύπας σε αυτόν τον συγκεκριμένο γαλαξία, οπότε το δοκιμάσαμε".
Τα νέα δεδομένα από το Αστεροσκοπείο USM Wendelstein του πανεπιστημίου Ludwig-Maximilians, και η χρήση του οργάνου MUSE στο Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (VLT) επέτρεψαν στην ομάδα να εκτελέσει μια εκτίμηση μάζας βασισμένη άμεσα στις αστρικές κινήσεις γύρω από τον πυρήνα του γαλαξία. Έχοντας μάζα όσο 40 δισεκατομμύρια ηλιακές μάζες, αυτή η μαύρη τρύπα είναι η βαρύτερη η οποία είναι σήμερα γνωστή στο τοπικό μας σύμπαν. "Κάτι τέτοιο είναι αρκετές φορές μεγαλύτερο από το αναμενόμενο από έμμεσες μετρήσεις, όπως η αστρική μάζα ή η διασπορά ταχύτητας του γαλαξία", δηλώνει ο Roberto Saglia, ανώτερος επιστήμονας στο MPE και λέκτορας στο LMU.
Αμυδρή λάμψη: Το διάγραμμα αυτό δείχνει τη διανομή της φωτεινότητας επιφάνειας του κεντρικού γαλαξία της συστάδας Holm 15A. Σε σύγκριση με άλλους γαλαξίες, ο πυρήνας του γαλαξία αυτού έχει πολύ χαμηλή φωτεινότητα και εκτείνεται σε μια διάμετρο περίπου 15.000 έτη φωτός. Εικόνα: Max Planck Society
Το φωτεινό προφίλ του γαλαξία δείχνει ένα κέντρο με εξαιρετικά χαμηλή και πολύ διάχυτη επιφανειακή φωτεινότητα, πολύ ασθενέστερη από ότι σε άλλους ελλειπτικούς γαλαξίες. "Το φωτεινό προφίλ στον εσωτερικό πυρήνα είναι επίσης πολύ υποτονικό", εξηγεί ο διδακτορικός φοιτητής του USM Kianusch Mehrgan, ο οποίος έκανε την ανάλυση δεδομένων. "Αυτό σημαίνει ότι τα περισσότερα από τα αστέρια στο κέντρο πρέπει να έχουν εκδιωχθεί λόγω αλληλεπιδράσεων από προηγούμενες συγχωνεύσεις."
Κατά γενική ομολογία, οι πυρήνες σε τέτοιους ογκώδεις ελλειπτικούς γαλαξίες σχηματίζονται μέσω του λεγόμενου "αποξέωσης του πυρήνα (core scouring)": Σε μια συγχώνευση μεταξύ δύο γαλαξιών οι βαρυτικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των συγχωνευμένων κεντρικών μελανών οπών δημιουργούν βαρυτικές σφεντόνες οι οποίες εκτοξεύουν αστέρια κυρίως σε ακτινωτές τροχιές από το κέντρο του εναπομείναντος γαλαξία. Εάν δεν υπάρχει αέριο στο κέντρο για να σχηματιστούν νέα αστέρια - όπως στους νεότερους γαλαξίες - αυτό οδηγεί σε έναν εξαντλημένο πυρήνα.
"Η νεώτερη γενιά προσομοιώσεων σε υπολογιστές για συγχωνεύσεις γαλαξιών μας έδωσε προβλέψεις οι οποίες ταιριάζουν αρκετά καλά με τις παρατηρούμενες ιδιότητες ", δηλώνει ο Jens Thomas, ο οποίος επίσης παρείχε τα δυναμικά μοντέλα. "Οι προσομοιώσεις περιλαμβάνουν αλληλεπιδράσεις μεταξύ αστεριών και δυαδικών μελανών οπών, αλλά το κρίσιμο συστατικό είναι δύο ελλειπτικοί γαλαξίες οι οποίοι έχουν ήδη εξαντλημένους πυρήνες. Αυτό σημαίνει ότι το σχήμα του φωτεινού προφίλ και οι τροχιές των αστεριών περιέχουν πολύτιμες αρχαιολογικές πληροφορίες για τις συγκεκριμένες συνθήκες του σχηματισμού πυρήνα σε αυτόν τον γαλαξία - καθώς και σε άλλους πολύ ογκώδεις γαλαξίες ".
Ωστόσο, ακόμη και με αυτή την ασυνήθιστη ιστορία συγχώνευσης, οι επιστήμονες θα μπορούσαν να δημιουργήσουν μια νέα και ισχυρή σχέση μεταξύ της μάζας της μαύρης τρύπας και της φωτεινότητας της επιφάνειας του γαλαξία: Με κάθε συγχώνευση η μαύρη τρύπα αποκτά μάζα και το κέντρο των γαλαξιών χάνει αστέρια. Οι αστρονόμοι θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν αυτή τη σχέση για εκτιμήσεις σε μαύρες τρύπες, όσο αναφορά τις μάζες τους, σε πιο απομακρυσμένους γαλαξίες, όπου δεν είναι δυνατές άμεσες μετρήσεις αστρικών κινήσεων αρκετά κοντά στη μαύρη τρύπα.
Από την εταιρεία Max Planck
……………….*………………..
Ενημερωθείτε για θέματα Αστρονομίας και Επιστήμης στις ομάδες μας στο
Facebook:
Και στο blog: Αστρονομία και Επιστήμη
Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα
μπλε ή κόκκινα γράμματα)
Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.
Για διορθώσεις
μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε
μας: gikasd63@hotmail.com η αφήστε μήνυμα inbox στη
Σελίδα:
Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια δική σας εργασία,
άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα αυτά συνοδευόμενα
απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την σχετική έντυπη
άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη
διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com . Η δημοσίευση είναι εντελώς
δωρεάν.
Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η
ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του
αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του
άρθρου.
Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις
ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του άρθρου.