Astronomowie odkryli dość dziwną rozbieżność w centrum odległej galaktyki - zawiera ona dwie supermasywne czarne dziury, ale jedna z tych czarnych dziur jest „naga” i otoczona tylko kilkoma gwiazdami. W przeciwieństwie do tego siostra tej czarnej dziury po prostu brzęczy z gromady gwiazd.
Odkrycie to, zgodnie z obserwacjami Kosmicznego Teleskopu Hubble'a i obserwatorium rentgenowskiego NASA Chandra, spowodowało, że astronomowie zaczęli się zastanawiać: dlaczego niektóre czarne dziury mają otaczającą je grupę gwiazd, podczas gdy inne są pozbawione tego? Ponadto, jak ten kontrast wpływa na ewolucję czarnej dziury i jak wpływa to na ewolucję całych galaktyk?
Jak donosi Discovery News, na początku tego tygodnia, pierwszym kluczem do dziwnej różnicy w SDSS J1126 + 2944 jest to, że ta konkretna galaktyka jest wynikiem połączenia galaktyk. Fuzje występują, gdy dwie (lub więcej) galaktyki zderzają się i wpadają w pułapkę ich wspólnej studni grawitacyjnej. Niektóre gwiazdy są rozproszone w dramatycznym szoku, ale w większości gwiazdy mieszają się i osiadają (zdobywają swoje miejsce). (Uważa się, że masywne galaktyki, takie jak Droga Mleczna, są w rzeczywistości rozmontowanymi pozostałościami wielu małych galaktyk).
Wszakże supermasywne czarne dziury, które jak się uważa kryją się w jądrach większości galaktyk we wszechświecie, mogą się scalić, tworząc super supermasywne czarne dziury. Jest to nieunikniona część wzrostu czarnej dziury w ewolucji galaktyk.
Ale w przypadku SDSS K1126 + 2944, dwie czarne dziury wciąż znajdują się w pewnej odległości od siebie i zostały zaprezentowane w nowym badaniu w tym tygodniu w American Astronomical Society (AAS) podczas Kissimmee na Florydzie, spotkanie i opublikowane w Astrophysical Journal. Naukowcy rzucili całą swoją siłę, aby zrozumieć, dlaczego jedna z czarnych dziur ma populację gwiazd - cecha, która niewątpliwie wpłynie na jej podaż materii spadającej. „Jedna czarna dziura głodowała i ma 500 razy mniej gwiazd związanych z nią niż inna czarna dziura”, powiedziała Julie Comerford, Colorado, Boulder University. „Pytanie brzmi, dlaczego istnieje taka rozbieżność”.
Comerford uważa, że istnieją dwie możliwości. Po pierwsze, podczas zbiegu dwóch galaktyk, siły pływowe i grawitacyjne zerwały sąsiedztwo czarnej dziury i rozproszyły otaczające gwiazdy. Ale jest jeszcze inne dość ciekawe wyjaśnienie, które może wypełnić lukę w naszej wiedzy o tym, jak rosną czarne dziury.
W astrofizyce wiemy, że przeważnie czarne dziury mają od 5 do 100 mas Słońca, które pozostają po masywnej gwieździe w supernowej i znamy „supermasywne” czarne dziury w jądrach galaktyk, które mają masę od kilkuset tysięcy do miliony (a nawet miliardy) mas Słońca. Być może zauważyłeś, że między tymi dwoma typami czarnych dziur istnieje ogromna luka masowa. Jeśli czarne dziury zaczynają się od małych rozmiarów i stają się coraz bardziej masywne z czasem, jakie rodzaje czarnych dziur tworzą most między masą gwiazdową czarnej dziury a supermasywnymi potworami?
Astronomowie szukali „mas pośrednich” czarnych dziur (IMBH), aby wypełnić tę lukę, a znając przewagę masy gwiazdowej i supermasywnych czarnych dziur, musi istnieć wiele IMBH. Przeważnie średnie czarne dziury na ich drodze stają się supermasywne. Ale jest tylko garstka kandydatów i to jest po prostu dziwne. Jeśli nasze teorie ewolucji czarnej dziury są poprawne, nie powinniśmy mieć trudności ze śledzeniem pośrednich czarnych dziur, które mieszczą się w zakresie masy od 100 do miliona mas Słońca. Czy ich wartości odstające są dla nas trudne do zrozumienia? Lub brak danych obserwacyjnych jest kluczem do ich rzadkości? Pośrednie masy czarnych dziur są zbyt masywne, by powstały podczas eksplodujących masywnych gwiazd, więc prawdopodobnie są to obiekty, które powoli powstają w wyniku fuzji czarnych dziur i procesów akrecji masy przez miliardy lat. Niektóre obserwacje niskiej jasności aktywnych jąder galaktycznych i wykrytych ultra-jasnych źródeł promieniowania rentgenowskiego (SRI) w sąsiednich galaktykach są również ważnymi wskazówkami w tej kwestii. Ponadto uważa się, że galaktyki karłowate zawierają w swoich jądrach czarne dziury o pośredniej masie. Galaktyki karłowate mają niższą gęstość niż gwiazdy w bardziej masywnych galaktykach.
Czy to możliwe, że „naga” czarna dziura w SDSS J1126 + 2944 jest w rzeczywistości pośrednią masą czarnej dziury, która powstała w rozłożonej galaktyce karłowatej?
„Teoria przewiduje, że powinny istnieć pośrednie czarne dziury, ale trudno je określić, ponieważ nie wiemy dokładnie, gdzie szukać”, powiedział współautor Scott Barous, również z University of Colorado, Boulder. „Ta niezwykła galaktyka może stanowić rzadką okazję do spojrzenia na jedną z tych mas pośrednich czarnych dziur”.
