חורים שחורים מסיביים עוזרים בלידת כוכבים

תכונה כתומה בהירה הדומה לדמות 8 הצידה, מוקפת גז כתום לסגול.

זוהי הדמיה של התפלגות הגז אצלנושביל החלבגָלַקסִיָה. הגלקסיה עצמה זעירה בתמונה זו: זהו המבנה האנכי הבהיר במרכז. שמת לב לבועות הגדולות משמאל ומימין של המבנה הזה? החור השחור העל -מסיבי במרכז הגלקסיה הוא זה שגורם לבועות האלה על ידי נשיפת הגז. אסטרונומים גילו שגלקסיות לווין הנוסעות דרך החללים דלי הגז של הבועות יוצרות יותר כוכבים מאלו שמחוצה להן. תמונה באמצעות שיתוף פעולה TNG/ דילן נלסון/MPG.


חורים שחורים סבירים עוזרים

חורים שחורים סביריםמתוארים לעתים קרובות כזוללת, מפלצת, דמוית, אורבתוכן הלאה. מילים אלה גורמות לזה להישמע כאילו חורים שחורים הם מבשר להרס. זה כוכב נכוןמיזמים קרובים מדיעשוי לקבלמסופקונהרס כליל על ידי כוח המשיכה החזק של חור שחור. בנוסף, חור שחור סופר מסיבי שולח לעתים קרובות מסיביקורות הרס(ידוע יותר כמטוסי סילון). אבל אולי חורים שחורים יכולים לעשות יותר מלארב ולהרוס? ביוני 2021, אסטרונומיםאמרשהחורים השחורים העל -מסיביים האלה עשויים להביא לחדשלידת כוכב!

הכוכבים שזה עתה נוצרו לא יהיו בגלקסיות הגדולות שבהן שוכנים חורים שחורים על -מסיביים עצמם. במקום זאת, הכוכבים החדשים נמצאים בקטןגלקסיות לוויןהקיימים בפאתי הגלקסיות הגדולות יותר.


הנבדק על ידי עמיתיםכתב עתטֶבַע יצא לאורמחקר זה ב -10 ביוני 2021.

אסטרונומים אלה בחנו את הנתונים של 124,163 גלקסיות לווין השוכנות בפאתי 29,631 גלקסיות גדולות, שלכל אחת מהן יש חור שחור -מסיבי במרכזו.

כמות נתונים מרשימה זו מגיעה מסקר Sloan Digital Sky Survey (SDSS), פרויקט שאפתני שממפה את השמיים כבר למעלה משני עשורים.

אלקסיה ספירלית גדולה, כנראה עם חור שחור סופר -מסיבי מרכזי, עם 2 כתמי אור קטנים, חיצים ותוויות.

גלקסיות לווין הן גלקסיות קטנות הנעות סביב גלקסיה 'רגילה' גדולה, המייצגת כאן על ידי אנדרומדה, המכונה M31. תמונה באמצעות בוריס שטומר/נאס'א.




חורים שחורים סבירים לא רק הרסניים?

לא כל האסטרונומים מוצאים שהתיאורים הנפוצים ביותר של חורים שחורים סבירים הם הוגנים לחלוטין. קריסטה סמית 'הביעה לאחרונה את מחשבותיה לגבי האופן שבו מופיעים לעתים קרובות חורים שחורים על -מסיביים:

תפסיק לעשות דמוניזציה של חורים שחורים סבירים. הם אינם 'אורבים' במרכזים גלקטיים; זה הבית שלהם! הם בנו את זה! הם אינם מפלצות. הם לא 'צורכים' כל מה שהם רואים. שמור על מרחק מכובד ויהיה בסדר. הם פשוט ענקים יפים!

- קריסטה לין סמית (@Quasar_Gal)12 במאי 2021

ואכן, למרות שמדובר בכמויות בלתי נתפסות של אנרגיות שיכולות אמנם להמיט חורבן כלשהו, ​​המחקר החדש הזה מראה משהו אחר. הוא מתאר כיצד האנרגיה של חור שחור סופר -מסיבי מרכזי יכולה להתפוצץ - מכיוון המטוסים -גז בין -גלקטירחוק, רחוק בפאתי הילה הגלקסיה, ויוצרים 'בועות' בגז. כאשר גלקסיות לווין קטנות נוסעות דרך הבועות הללו, האסטרונומים הבחינו כי הן יוצרות כוכבים חדשים בקצב גבוה מכפי שהיו עושים אחרת. למה?


מערבולת בצורת סופגנייה עם סילון ארוך המשתרע ממרכזו, כנראה נפוץ לחורים שחורים סבירים.

תפיסת האמן המציגה את סביבתו של חור שחור -מסיבי אופייני לזה שנמצא בלב גלקסיות רבות. החור השחור עצמו מוקף בדיסק צבירה מבריק של חומר חם מאוד, שופע, ומרחק החוצה טורוס מאובק. סילוני החומר המהירים שנפלטים על עמודי החור השחור יכולים להרחיב מרחקים עצומים לחלל. תמונה באמצעות ESO/ויקימדיה.

כל כמה זמן נוצרים כוכבים?

הגלקסיה הממוצעת שלך לא תיצור כוכבים חדשים לעתים קרובות. לדוגמה, הגלקסיה שלנו שביל החלב יוצרת רק כשני כוכבים בשנה. כדי ליצור כוכב חדש צריך גז. כל גלקסיה מורכבת מכוכבים וגז (ואבק וחומר אפל). ככל שיש יותר גז, כך תוכל ליצור יותר כוכבים. כתוצאה מכך, היכולת ליצור כוכבים משתנה מגלקסיה לגלקסיה.

חלק מהגלקסיות עוברות דרכי גדילה. אלה נקראיםגלקסיות של פרץ כוכבים. הם יוצרים הרבה יותר כוכבים משביל החלב, בסדר גודל של כמה מאות כוכבים בשנה. ואז יש כמה גלקסיות שבקושי יוצרות כוכבים כלל.

דוגמה לסוג האחרון הם הסוג הקטן שלגלקסיות לוויןשסובבים סביב גדולים יותר. לשביל החלב שלנו ישכַּמָה, המפורסמים שבהם הםגָדוֹלועננים מגלניים קטנים(שני אלה נראים מהחצי הכדור הדרומי).


רוח נגד הגז במדיום הבין -גלקטי

גלקסיות לווין בקושי יוצרות כוכבים כלל ועשרות שנים חשבו האסטרונומים שזה בגלל המדיום הבין -גלקטי (IGM) הקיימת בין הגלקסיות מפשטות את הגז שלהן. הגז במדיום הבין -גלקטי חם ודק במיוחד; רק עלאחדאטום למטר מעוקב או פחות. אתה יכול להשוות את זה לגז בין הכוכביםבְּתוֹךגלקסיה - הבינוני בין כוכבי- שיש לו אטום אחד לכל סנטימטר מעוקב (בערך בגודל של אה).

למרות עד כמה הגז הבין -גלקטי דק באופן בלתי נתפס, הוא משפיע על גלקסיות הנעות בו, כמו רוח רוח שהיית מרגיש ברכיבה על אופנוע. הוא אינו משפיע על הכוכבים שכבר קיימים בגלקסיה הקטנה. אבל, להכיןחָדָשׁכוכבים שאתה צריך גז, והגז של הגלקסיה - החומר ליצירת כוכבים - בהחלט יושפע מהגז שהוא פוגש כשהגלקסיה נעה דרכו, והוא מופשט. כתוצאה מכך לא נשאר מספיק גז ליצירת כוכבים חדשים, והגלקסיה הופכת עקרה, אם תרצו. אסטרונומים מכנים השפעה זו של אובדן גז בעת נסיעה דרך IGMהפשטת לחץ האיל.

זהו תהליך שדורש זמן רב ושום דבר לא נוכל לצפות בו בזמן אמת. במקום זאת, אסטרונומים נעזרים בסימולציות כדי להבין מה יכול לקרות.

גלקסיה ספירלית עם זנב ארוך מאוד דמוי מדוזה & apos; של גז.

דוגמה לגלקסיה המאבדת את הכוכב שלה ויוצר גז עקבהפשטת לחץ האילנקראת גלקסיה של מדוזה. זה, ESO 137-001, נצפה באמצעות טלסקופ החלל האבל ומצפה הרנטגן של צ'אנדרה. כאן עשויה להיות היווצרות כוכבים קצרה ב'מחושים 'של הגלקסיה, אך הרבה פחות בתוך הגלקסיה לאחר שהגז נעלם. תמונה באמצעותמרכז טיסות החלל של נאס'א גודארד.

הפסקת צהריים והשלכותיה

במהלך הפסקת צהריים במכון מקס פלאנק, ניהלו שני אסטרונומים - תיאורטיקן ומשקיף - דיון. התיאורטיקן,אנאליסה פילפיץ ', עשו סימולציה מיוחדת (ראו את התמונה בראש מאמר זה). המתבונן,איגנסיו מרטין-נבארו, היה מומחה בעבודה עם מערכי נתונים גדולים כמו ה- SDSS.

בסימולציה מצא פילפיץ 'בועות בגז הבין -גלקטי, עם צפיפות גז נמוכה בהרבה, בכל צד של הגלקסיה, הנגרמות מפעילות החור השחור העל -מסיבי שבמרכזו. סילוניו נמתחים מדיסק הצבירה לכל כיוון, נושפים גז כמו מפוח עלים המנקה עלים בסתיו. שני האסטרונומים הרהרו: מה יקרה לגלקסיות לווין הנוסעות בחללים הריקים האלה?

הצהרת מכון מקס פלאנקאמר:

מרטין-נבארו לקח את השאלה הזו בתחום שלו. היה לו ניסיון רב בעבודה עם נתונים מאחד הסקרים השיטתיים הגדולים ביותר עד כה: סקר השמיים הדיגיטליים של סלואן (SDSS), המספק תמונות באיכות גבוהה של חלק גדול מהחצי הכדור הצפוני… כל אחת מכילה גלקסיה מרכזית ובממוצע ארבע גלקסיות לוויין.

מה שהם מצאו זו הפתעה: היויותרכוכבים יוצרים באופן פעיל גלקסיות לוויין בכיוון שבו החור השחור העל -מסיבי מוציא את האנרגיה שלו.

מדוע זו הפתעה? זה בגלל שאפשר היה לחשוב שהאנרגיה מהחור השחור העל -מסיבי תפריע להיווצרות הכוכבים ותפוצץ אותה, כמו רוח נושבת נר. במקום זאת, אמרו אסטרונומים אלה, יצאות החורים השחורים מנקים את הדרך במדיום הבין -גלקטי, כך שגלקסיות לוויין הנוסעות דרכם אינן מושפעות מכך, ושומרות על היווצרות הכוכבים המתמשכת שלהן. בממוצע, גלקסיות אלה היו בסיכון נמוך ב -5% להפסקת פעילות יצירת הכוכבים שלהן.

צעיר עם משקפיים וזקן, ליד עץ.

איגנסיו מרטין-נווארו הוא המחבר הראשי של מחקר חדש שמצא כי גלקסיות לווין יוצרות כוכבים בקצב גבוה מכפי שהיו נוסעים דרך אזורים שנפוצצים על ידי החור השחור העל-מסיבי של הגלקסיה. תמונה באמצעותI. מרטין-נבארו.

לולאה זוהרת סביב נקודה בהירה עם עשן שמתנשא ישר למעלה ולמטה ממנה.

התרשמותו של אמן כאשר כוכב מתקרב מדי לחור שחור -מסיבי ונקרע (אאירוע הפרעת גאות ושפל). תמונה באמצעותDESY/ מעבדת תקשורת מדעית.

בשורה התחתונה: אסטרונומים גילו שחורים שחורים מסיביים עשויים לנקות אזורים גדולים דמויי בועות בפאתי הגלקסיות המארחות שלהם. כאשר גלקסיות לוויין קטנות נוסעות באזורים אלה, הן יוצרות יותר כוכבים ממה שהיו עושים אחרת.

מקור: כיבוי גלקסיות לווין אניסוטרופיות המאופנן על ידי פעילות החור השחור

דרך חברת מקס פלאנק