Οι επιστήμονες μπορεί να έχουν λύσει ένα μυστήριο 60 ετών ανακαλύπτοντας ότι τα κβάζαρ, τα ενεργητικά αντικείμενα που λειτουργούν με αδηφάγα υπερμεγέθη ενέργεια μαύρες τρύπες και μπορεί να ξεπεράσει τρισεκατομμύρια αστέρια μαζί: σχηματίζονται όταν οι γαλαξίες συγκρούονται και συγχωνεύονται.
Τα ευρήματα δείχνουν ότι ο Γαλαξίας θα μπορούσε να φιλοξενήσει ένα δικό του κβάζαρ όταν συγκρούεται με τον γειτονικό γαλαξία της Ανδρομέδας σε αρκετά δισεκατομμύρια χρόνια από τώρα.
Οι επιστήμονες είχαν προηγουμένως παρακολουθήσει τις φωτεινές, ενεργητικές εκπομπές κβάζαρ σε περιοχές στην καρδιά των γαλαξιών που εκτείνονται περίπου στο πλάτος του ηλιακού συστήματος, πράγμα που σημαίνει ότι τα κβάζαρ πρέπει να προέρχονται από απίστευτα συμπαγή αντικείμενα. Η κύρια θεωρία προτείνει ότι τα κβάζαρ είναι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες που θερμαίνουν τεράστιες ποσότητες περιβάλλοντος αερίου, απελευθερώνοντας έτσι τεράστιες ποσότητες ακτινοβολίας πριν το υλικό πέσει στην επιφάνεια της μαύρης τρύπας.
Σχετίζεται με: «Δραπέτη» μαύρη τρύπα μεγέθους 20 εκατομμυρίων ήλιων πιάστηκε να τρέχει στο διάστημα με ένα ίχνος από νεογέννητα αστέρια πίσω της
Από την ανακάλυψή τους πριν από έξι δεκαετίες, τα κβάζαρ έχουν προβληματίσει τους επιστήμονες, κυρίως επειδή δεν είναι σαφές πώς οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες μπορούν να προσελκύσουν αρκετή πρώτη ύλη για να τροφοδοτήσουν τόσο ισχυρές εκπομπές. Ενώ οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες κατοικούν στα κέντρα των περισσότερων γαλαξιών, το αέριο που απαιτείται για την τροφοδοσία των κβάζαρ τείνει να περιφέρεται στις παρυφές των γαλαξιών. Επομένως, πρέπει να υπάρχει κάποια υπηρεσία παράδοσης που φέρνει αέριο στην καρδιά των γαλαξιών.
Τώρα, νέα έρευνα δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Μηνιαίες Ανακοινώσεις της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας χρησιμοποιεί παρατηρήσεις βαθιάς απεικόνισης από το τηλεσκόπιο Isaac Newton στα Ισπανικά Κανάρια Νησιά για να λύσει τελικά αυτό το παζλ.
«Για να κατανοήσουμε πώς αναφλέγονται τα κβάζαρ, πρέπει να προσδιορίσουμε πώς το αέριο μπορεί να πέσει στο κέντρο των γαλαξιών ξενιστών με αρκετά υψηλούς ρυθμούς», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. Clive Tadhunter, καθηγητής στο Τμήμα Φυσικής και Αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο του Σέφιλντ στο Ηνωμένο Βασίλειο, είπε στο Live Science μέσω email. «Μια ιδέα είναι ότι η απαραίτητη ακτινική βύθιση προκαλείται από συγκρούσεις μεταξύ γαλαξιών, οι σχετικές βαρυτικές δυνάμεις των οποίων μπορούν να διαταράξουν το αέριο από τις συνήθεις κυκλικές τροχιές του».
Συγκρίνοντας 48 κοντινούς γαλαξίες που φιλοξενούν κβάζαρ με 100 μη κβάζαρ γαλαξίες, οι ερευνητές ανακάλυψαν την παρουσία παραμορφωμένων δομών στα άκρα των γαλαξιών που φιλοξενούν κβάζαρ. Αυτές οι δομές δείχνουν επίσης μια προηγούμενη ή συνεχιζόμενη σύγκρουση και συγχώνευση με έναν άλλο γαλαξία, είπε ο Tadhunter.
«Βρήκαμε υψηλό ποσοστό τέτοιων δομών σε γαλαξίες που φιλοξενούν κβάζαρ, τρεις φορές υψηλότερο από αυτό που μετρήθηκε για ένα προσεκτικά αντιστοιχισμένο δείγμα ελέγχου γαλαξιών που δεν ήταν κβάζαρ που απεικονίστηκαν με τις ίδιες τεχνικές», είπε ο Tadhunter. “Αυτό παρέχει ισχυρές αποδείξεις ότι τα κβάζαρ ενεργοποιούνται από συγκρούσεις γαλαξιών.”
Η έρευνα της ομάδας δεν είναι η πρώτη φορά που οι συγχωνεύσεις γαλαξιών συνδέονται με κβάζαρ. Ο Tadhunter σημείωσε, ωστόσο, ότι οι προσπάθειες να δοκιμαστεί αυτή η υπόθεση αναζητώντας παραμορφωμένες δομές στα εξωτερικά μέρη των γαλαξιών που είναι χαρακτηριστικά τέτοιων συγκρούσεων ήταν προηγουμένως διφορούμενες.
«Ορισμένες μελέτες έχουν βρει τις αναμενόμενες δομές, αλλά άλλες όχι», συνέχισε. «Πιστεύουμε ότι μεγάλο μέρος της ασάφειας του παρελθόντος σε αυτό το πεδίο προέρχεται από το γεγονός ότι πολλές από τις προηγούμενες έρευνες απεικόνισης δεν πήγαν αρκετά βαθιά για να ανιχνεύσουν τις παραμορφωμένες, μερικές φορές αμυδρά δομές στα εξωτερικά μέρη των γαλαξιών που φιλοξενούν τα κβάζαρ.
Τα κβάζαρ μπορούν να έχουν μεγάλη επιρροή στην εξέλιξη των γαλαξιών που τα φιλοξενούν. Η καλύτερη κατανόηση του τρόπου ανάφλεξης των κβάζαρ θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να βελτιώσουν τα μοντέλα τους για την εξέλιξη των γαλαξιών και την εξέλιξη του σύμπαντος συνολικά.
«Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε πώς, πότε και πού ενεργοποιούνται τα κβάζαρ, αφού μόλις ενεργοποιηθούν, η τεράστια ακτινοβολία που παράγεται από ένα κβάζαρ μπορεί να έχει μεγάλη καταστροφική επίδραση στον περιβάλλοντα γαλαξία-ξενιστή», είπε ο Tadhunter. “Για παράδειγμα, η πίεση της ακτινοβολίας μπορεί να ωθήσει προς τα έξω το υπόλοιπο αέριο στο εναπομείναν γαλαξιακό σύστημα. Εφόσον απαιτείται αέριο για να σχηματιστούν νέα αστέρια, αυτό αποκόψει κάθε μελλοντικό σχηματισμό αστεριών δραστηριότητα, ουσιαστικά η θανατική αγωνία του γαλαξία».
Ο Tadhunter σημείωσε επίσης ότι η κατανόηση της σύνδεσης μεταξύ γαλαξιακών συγκρούσεων και κβάζαρ είναι ζωτικής σημασίας για τον καθορισμό του μέλλοντος της δικής μας γωνίας του σύμπαντος.
«Ο πλησιέστερος μεγάλος γαλαξίας, η σπείρα της Ανδρομέδας, έρχεται κατευθείαν προς εμάς με μεγάλη ταχύτητα και θα συγκρουστεί και θα συγχωνευτεί με τον Γαλαξία σε περίπου 5 δισεκατομμύρια χρόνια», είπε. “Όταν συμβεί αυτό, ένα κβάζαρ είναι πιθανό να ενεργοποιηθεί όταν αέριο πέσει στο κέντρο του υπολειπόμενου συστήματος.”
Η ομάδα σκοπεύει να δώσει συνέχεια σε αυτή την έρευνα εξετάζοντας άλλα κβάζαρ που βρίσκονται σε μεγαλύτερο εύρος αποστάσεων και έχουν ανιχνευθεί χρησιμοποιώντας άλλες μεθόδους, για να δει αν έχουν τα ίδια χαρακτηριστικά που τα συνδέουν με γαλαξιακές συγκρούσεις.