science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Astronomen volgen veranderingen rond superzwaar zwart gat in het NGC 2617-sterrenstelsel

Leden van het Sternberg Astronomisch Instituut van de Lomonosov Moskouse Staatsuniversiteit hebben veranderingen bestudeerd in het uiterlijk van emissies van rond het superzware zwarte gat in het centrum van een sterrenstelsel genaamd NGC 2617. Het centrum van dit sterrenstelsel onderging enkele jaren geleden dramatische veranderingen in uiterlijk , veel helderder worden; astronomen waren in staat om baanbrekende waarnemingen te doen. De resultaten van deze onderzoeken zijn gepubliceerd in de Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society .

De meeste sterrenstelsels zoals het onze bevatten een gigantisch zwart gat in hun centrale kernen. Deze monsterlijke objecten hebben massa's die variëren van een miljoen tot een miljard keer de massa van onze zon. Het zwarte gat in onze melkweg is inactief, maar in sommige sterrenstelsels, het zwarte gat slikt gas op dat er in spiraliseert met duizenden malen de snelheid van het geluid, en zenden enorme hoeveelheden straling uit. Deze sterrenstelsels worden "actieve galactische kernen" genoemd, " (AGN's). De energie-output van rond de zwarte gaten van deze AGN's kan die van de honderden miljarden sterren in de rest van de melkweg overtreffen. Hoe deze melkwegstelsels hun superzware zwarte gaten krijgen, is een groot mysterie.

De kernen van sterrenstelsels waarin superzware zwarte gaten actief gas verbruiken, worden in twee typen ingedeeld:kernen die een direct zicht bieden op de materie die naar de waarnemingshorizon beweegt, en die met innerlijke gebieden verduisterd door stof, met alleen zicht op langzaam bewegend gas dat veel verder van het zwarte gat verwijderd is.

Al decenia, astronomen hebben zich afgevraagd waarom we de binnenste regionen van sommige actieve galactische kernen wel zien en andere niet. Een populaire verklaring voor de twee soorten actieve galactische kernen is dat ze in werkelijkheid hetzelfde zijn, maar ze lijken anders te zijn omdat we ze vanuit verschillende hoeken bekijken. Bij face-on bekeken, het is mogelijk om heet gas rechtstreeks in het zwarte gat te zien stromen. Als de actieve galactische kern gekanteld is, dan blokkeert stof rond de kern ons zicht en kunnen we het langzamer bewegende gas slechts op een lichtjaar of meer afstand zien.

De leider van het internationale onderzoeksteam dat bij het onderzoek betrokken is, Viktor Oknjanski, zegt:"Gevallen van objectovergang van het ene type naar het andere blijken een duidelijk probleem te zijn voor dit oriëntatiemodel. In 1984, we vonden een verandering in het uiterlijk van een andere actieve galactische kern die bekend staat als NGC 4151. Het was een van de weinige bekende gevallen van dit soort in het verleden. We kennen nu enkele tientallen actieve galactische kernen die van type zijn veranderd. In onze recente studie, we hebben ons gericht op een van de beste gevallen:NGC 2617."

Oknyansky vervolgt:"In 2013 een team van onderzoekers in de VS ontdekte dat NGC 2617 was veranderd van actief, waar de binnenste regionen verborgen waren, naar een blootgestelde staat. We wisten niet hoe lang het in deze nieuwe ongesluierde staat zou blijven. Het kan slechts een korte periode duren of misschien wel tientallen jaren. De titel van het artikel van de Amerikaanse astronomen was 'De man achter het gordijn...' Toen we met onze studie begonnen, we wisten niet hoe lang het gordijn open zou blijven, maar we hebben onze krant de titel gegeven 'Het gordijn blijft open..., ' omdat we in de binnenste regionen van NGC 2617 blijven kijken.

Volgens de auteurs is er is tot nu toe geen geaccepteerde verklaring voor wat waarnemingen mogelijk zou maken van de binnenste regionen van een actieve galactische kern die voorheen verborgen was.

Oknyansky zegt, "Het is duidelijk dat dit fenomeen niet erg zeldzaam is. Integendeel, we denken dat het vrij typisch is. We bekijken verschillende mogelijke verklaringen. Een daarvan is dat misschien een ster te dicht bij het zwarte gat is gekomen en uit elkaar is gescheurd. Echter, de verstoring van een ster door een zwart gat is zeer zeldzaam, en we denken niet dat dergelijke gebeurtenissen de waargenomen frequentie van typeveranderingen van actieve galactische kernen kunnen verklaren. In plaats daarvan, wij geven de voorkeur aan een model waarin het zwarte gat gas sneller is gaan inslikken. Terwijl het materiaal naar het zwarte gat toe spiraalt, het zendt sterke straling uit. We speculeren dat deze intense straling een deel van het stof rond de kern vernietigt en ons in staat stelt de binnenste regionen te zien."

Oknyansky vervolgt:"Het bestuderen van deze snelle typeveranderingen is erg belangrijk om te begrijpen wat er gaande is rond superzware zwarte gaten die snel gas opslokken. Dus waar we ons op hebben geconcentreerd, is het verkrijgen van waarnemingen van de verschillende soorten straling die worden uitgezonden door NGC 2617. Daar is een grootschalige inspanning voor nodig geweest."

De waarnemingsgegevens voor het project zijn verkregen met behulp van het MASTER Global Robotic Network van professor Vladimir Lipunov en zijn team, de nieuwe 2,5-m telescoop in de buurt van Kislovodsk, een 2-m telescoop van het observatorium in Azerbeidzjan, de Swift-röntgensatelliet, en enkele andere telescopen. Dit onderzoek is uitgevoerd in samenwerking met collega's uit Azerbeidzjan, de Verenigde Staten, Finland, Chili, Israël en Zuid-Afrika.