Nové poznatky zpochybňují stávající teorie

Astronomové v Cardiffu ve spolupráci s mezinárodními partnery odhalili nový způsob, jak studovat, jak se černé díry reprodukují.

Mezinárodní tým astronomů objevil zcela nový způsob, jak zkoumat chování aktivních černých děr.

Pozorovali vzorek aktivních černých děr v centrech 136 galaxií a našli konzistentní vzor v jejich emisi mikrovlnného a rentgenového světla, bez ohledu na jejich různé rychlosti spotřeby okolního galaktického materiálu, jako jsou plynová mračna. Prach a plazma.

Přehodnocení chování černé díry

Tým vedený vědci z Cardiffské univerzity říká, že tento proces nebyl předpovězen naším současným chápáním toho, jak černé díry jedí.

Aktivní černé díry, které jsou v současnosti chápány jako zásadně odlišné v závislosti na jejich apetitu, se vyznačují konstrukcí svých jader a způsobem, jakým se mapují na galaktickou hmotu.

Tým však zjistil, že tyto černé díry mohou mít více podobností, než se dříve myslelo. Jejich zjištění, Publikoval v Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti: DopisyMohlo by to poskytnout nové informace o tom, jak se galaxie vyvíjejí.

Překvapivé postřehy a nové perspektivy

Vedoucí autorka doktorka Ilaria Rova, postdoktorandská výzkumná pracovnice na Fakultě fyziky a astronomie Cardiffské univerzity, řekla: „Mikrovlnné a Neorganizovaným způsobem do ní padají proudy plazmy. To je případ jak systémů, které mají enormní chuť k jídlu, ročně sní téměř celou hvězdu, jako je naše Slunce, tak systémů s menší chutí, které jedí stejné množství materiálu za 10 milionů let. To bylo velmi překvapivé, protože jsme si dříve mysleli, že takové toky by se měly vyskytovat pouze v systémech, které jedí nízkou rychlostí, zatímco v systémech s velkou chutí k jídlu, Černá díra Musí být přiváděn organizovanějším a konstantním tokem materiálu (běžně nazývaným „akumulační disk“).“

Tým učinil objev při zkoumání vztahu mezi studeným plynem kolem aktivních černých děr a tím, jak se přivádějí do vzorku WISDOM 35 blízkých galaxií zachycených pomocí Atacama Large Millimeter/submillimeter Array.Alma) dalekohledů v Chile.

Dr. Roffa dodal: „Naše studie naznačuje, že mikrovlnné světlo, které detekujeme, může ve skutečnosti pocházet z těchto proudů plazmatu ve všech druzích aktivních černých děr, což mění náš pohled na to, jak tyto systémy spotřebovávají hmotu a rostou do vesmírných monster, která dnes vidíme. „

Důsledky pro odhad hmotnosti černých děr

Korelace pozorované týmem také poskytují nový způsob, jak odhadnout hmotnosti černých děr, což je podle astronomů klíčové pro pochopení jejich vlivu na vývoj galaxií ve vesmíru.

Spoluautor Dr Timothy Davies, čtenář na Fakultě fyziky a astronomie Cardiffské univerzity, dodal: „Galaxie se hodně starají o černé díry uvnitř jejich středů. A možná by neměly, protože zatímco my vždy o černých dírách uvažujeme jako o těchto masivní monstra, která konzumují vše z… Kolem nich jsou ve skutečnosti velmi malá a lehká v kontextu celé galaxie.“ Mají však záhadný negravitační účinek na materiál vzdálený desítky tisíc světelných let. To je něco, nad čím jsme si jako astronomové lámali hlavu mnoho let.

„Měření hmotností černých děr a jejich porovnání s vlastnostmi jejich hostitelských galaxií je nejlepší způsob, jak začít chápat, proč tato záhada přetrvává. Naše nová metoda otevírá nové okno tohoto problému a s další generací přístrojů bude dovolte nám to prozkoumat do hloubky napříč vesmírným časem.“

Reference: „Narůstání černé díry na základní úrovni na milimetrových vlnových délkách“ od Ilaria Rova, Timothy A. Davis, Jacob S. Elford, Martin Pirro, Michele Cappellari, Jindra Gencior, Darrell Haggard, Satoru Iguchi, Federico Lili, Fu-Hing Liang, Lijie Liu, Mark Sarzi, Thomas J. Williams a Hengyu Zhang, 5. prosince 2023, Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti: Dopisy.
doi: 10.1093/manreporter/slad167

Tvořen výzkumníky z Cardiff Center for Astrophysical Research and Technology (CHART) a mezinárodní partneři z celé Evropy, Kanady a Japonska plánují tým dále testovat svá zjištění v rámci Nový projekt s názvem „Vícevlnné pozorování oblastí emisí nukleárních temných objektů“ (WONDER) vede Dr. Rova.