Crne rupe su čudne zvijeri u kozmičkom zoološkom vrtu. Dolaze u dvije "vrste": zvjezdani i super-masivna. Sada je dobro poznato da većina galaksija ima mnogo crnih rupa zvjezdaste mase razbacanih po svim. Obično ih stvaraju smrti zvijezda u eksplozijama supernove. Oni se ponekad nalaze u binarnim sustavima, gdje crna rupa i bijeli patuljak ili neka druga vrsta zvijezda međusobno rade u orbitalnom plesu.
Upoznajte Behemote
Najveće crne rupe, supermasivi, nagurane su u srca galaksija i sadrže masu milijuna ili milijardi zvijezda. Barem malo svog vremena provode gubeći materijal u svojim neposrednim susjedstvima. Većina supermasivnih crnih rupa o kojima astronomi znaju uklopljena je u galaksije koje su same povezane u grozdove. Najveće pronađeno dosad ima masu od 21 milijardu sunca i održava sud u jezgri galaksije u klasteru kome. Koma je ogromna konglomeracija koja se nalazi 336 milijuna svjetlosnih godina daleko od
Galaksija Mliječni Put.To nije bilo jedino veliko vani. Astronomi su također pronašli crnu rupu veličine 17 milijardi sunčevih masa uvučenu u jezgru galaksije zvanu NGC 1600, koja se nalazi u kozmičkoj zaleđu u kojoj postoji samo oko 20 galaksija. Budući da većina stvarno velikih crnih rupa živi u "velikim gradovima" (to jest u dobro naseljenim klasterima galaksija) pronalazeći ovo jedan napon u galaktičkim štapovima govori astronomima da se moralo dogoditi nešto neobično da ga stvori u svojoj struji galaksija.
Spajanje galaksija i nagomilavanja crnih rupa
Dakle, kako se crna monstruozna rupa odstiče u galaksiji malog grada? Jedno moguće objašnjenje je da se u nekom trenutku daleke prošlosti stopilo s drugom crnom rupom. Početkom povijesti svemira, interakcije galaksija bile su mnogo češće, gradeći sve veće od manjih.
Kad se dvije galaksije spoje, ne miješaju se samo njihove zvijezde, plin i prašina, već i njihova središnja crna rupe (ako ih ima, a većina galaksija) migriraju u jezgru novoformirane, masivnije galaksija. Tamo se vrte u orbiti i postaju ono što se naziva "binarna crna rupa". Zvijezde ili oblaci plina i prašine u dvostrukoj su opasnosti od gravitacijskog povlačenja tih crnih rupa. Međutim, ovaj materijal može u stvari ukrasti crne rupe (pod uvjetom da ne padne pravo u njih). Kad se to dogodi, zvijezde pobjegnu, ostavljajući crne rupe s manje zamaha. Počinju se približavati zajedno i na kraju se spajaju kako bi stvorili behemotsku crnu rupu. Nastavlja rasti grickanjem plina koji se tijekom sudara usmjerio do jezgre.
Uzgoj masivne crne rupe
Pa, kako je crna rupa NGC 1600 postala toliko masivna? Najvjerojatnije objašnjenje je da je u jednom trenutku svog ranog života bio vrlo gladan, što ga je dovelo do usisavanja puno plina i drugog materijala.
Taj ogromni apetit može objasniti i zašto je galaksija domaćin u tako malom klasteru, u usporedbi s drugim supermasivnim crnim rupama u galaksijama u srcima puno većih klastera. NGC 1600 najveća je, najmasovnija galaksija u svojoj grupi. Također je tri puta svjetlije od bilo koje druge galaksije u blizini. Ta ogromna razlika u svjetlini nije nešto što su astronomi vidjeli u drugim skupinama.
Većina plina galaksije potrošena je davno kad je crna rupa plamtila kao sjajan kvazar od strujanja materijala koji se zagrijavao u užarenu plazmu. U moderno doba središnja crna rupa NGC 1600 je relativno tiha. U stvari, astronomi su ga nazvali "divom koji spava". To objašnjava zašto to nije otkriveno u ranijim istraživanjima galaksije. astronomi naleteli na ovo ogromno čudovište dok su mjerili brzine obližnjih zvijezda. Intenzivno gravitacijsko polje crne rupe utječe na kretanje i brzine zvijezda. Jednom kada su astronomi uspjeli izmjeriti te brzine, tada su mogli odrediti masu crne rupe.
Kako astronomi uopće pronalaze crnu rupu?
Astronomi su na tom mjestu koristili posebne instrumente Opservatorij Blizanci na Havajima proučiti svjetlost koja dolazi od zvijezda u blizini crne rupe u NGC 1600. Neke od tih zvijezda kruže crnom rupom, a taj se pokret pojavljuje u otisak zvijezde (naziva se njezin spektar). Druge zvijezde imale su pokrete za koje se čini da sugeriraju da su se nekoć upustile preblizu crnoj rupi i gravitacijski su odletjele u više ili manje ravnu liniju iz jezgre galaksije. To ima smisla od tada Hubble svemirski teleskop podaci su također pokazali da je jezgro vrlo slabo. Možete očekivati da će crna rupa baciti zvijezde daleko od sebe. Moguće je da je jezgra NGC 1600 izbacila dovoljno zvijezda da bi napravila 40 milijardi sunca. To astronomima govori da je u srcu ove galaksije skrivena prilično moćna i masivna crna rupa koja se nalazi oko 209 milijuna svjetlosnih godina od Zemlje.
Ključni odvodi
- Crne rupe postoje u mnogim galaksijama. Jezgre spirala i eliptičnih obično sadrže supermasivne crne rupe.
- Eliptična galaksija NGC 1600 u svom je srcu prilično masivna crna rupa.
- Astronomi rade na razumijevanju zašto ova galaksija ima tako masivnu crnu rupu.
izvori
- "Pogled na divovsku eliptičnu galaksiju NGC 1600." HubbleSite - Teleskop - Hubble Essentials - O Edwinu Hubbleu, hubblesite.org/image/3723/news.
- Dunbar, Brian. "Što je crna rupa?" NASA, NASA, 21. svibnja 2015., www.nasa.gov/audience/forstudents/k-4/stories/nasa-knows/what-is-a-black-hole-k4.html.
- NASA, NASA, science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/black-holes.