Imagine Hubble dintr-un eșantion de 20 de quasari din apropiere. Credit imagine: NASA / ESA / ESO Faceți clic pentru a mări
Detectarea unei găuri negre super-masive, fără o galaxie „gazdă” masivă, este rezultatul surprinzător dintr-un studiu mare de cvasari Hubble și VLT.
Aceasta este prima descoperire convingătoare a unui astfel de obiect. O explicație intrigantă este că galaxia gazdă poate fi făcută aproape exclusiv din „materie întunecată”.
O echipă de astronomi europeni a folosit două dintre cele mai puternice facilități astronomice disponibile, Telescopul spațial Hubble NASA / ESA și Telescopul foarte mare ESO (VLT) de la Cerro Paranal, pentru a descoperi un quasar luminos fără o galaxie gazdă masivă.
Quasarii sunt surse puternice și de obicei foarte îndepărtate de cantități uriașe de radiații. Sunt asociate în mod obișnuit cu galaxii care conțin o gaură neagră central activă.
Echipa a realizat un studiu detaliat asupra a 20 de cvasi relativ apropiați. Pentru 19 dintre ei, au descoperit, așa cum era de așteptat, că aceste găuri negre super-masive sunt înconjurate de o galaxie gazdă. Dar când au studiat strălucirea cvasarului HE0450-2958, situat la aproximativ 5000 de milioane de ani-lumină distanță, nu au putut găsi dovezi pentru o galaxie gazdă.
Astronomii sugerează că acest lucru poate indica un caz rar de coliziune între o galaxie spirală aparent normală și un obiect „exotic” care adăpostește o gaură neagră foarte masivă.
Cu mase care sunt de sute de milioane de ori mai mari decât Soarele, găurile negre super-masive se găsesc în mod obișnuit în centrele celor mai masive galaxii, inclusiv a propriei noastre Căi Lactee. Aceste găuri negre se manifestă uneori dramatic prin devorarea materiei pe care o înghit gravitațional din împrejurimile lor.
Cele mai bine hrănite de aceste obiecte strălucesc ca „quasars” (stând la „obiect cvasi-stelar”, deoarece inițial au fost gândite ca stele).
Ultimul deceniu de observații, în mare parte cu telescopul Hubble, a arătat că cvasarii sunt în mod normal asociați cu galaxii gazdă masive. Cu toate acestea, observarea galaxiei gazdă a unui quasar este o muncă dificilă deoarece cvasarul depășește complet gazda și maschează structura de bază a galaxiei.
Pentru a depăși această problemă, astronomii au conceput o strategie nouă și extrem de eficientă. Combinând imaginile ultra-ascuțite ale lui Hubble și spectroscopia de la VLT-ul ESO, ei au observat eșantionul lor de 20 de cvasari în același timp ca o stea de referință. Steaua a servit ca o sursă de lumină punctuală de referință, care a fost folosită pentru a deconecta lumina cuasarului de la orice lumină posibilă dintr-o galaxie de bază.
În ciuda tehnicilor inovatoare utilizate, în jurul HE0450-2958 nu a fost observată nicio galaxie gazdă. Aceasta înseamnă că, dacă există vreo galaxie gazdă, ea trebuie să fie fie de cel puțin șase ori mai slabă decât galaxiile gazdă tipice, sau să aibă o rază mai mică de aproximativ 300 de ani-lumină, adică de 20 până la 170 de ori mai mică decât galaxiile gazdă tipice (care în mod normal au raze variind de la aproximativ 6000 la 50 000 de ani-lumină).
„Cu combinația puternică de Hubble și VLT, suntem siguri că am fi fost capabili să detectăm o galaxie gazdă normală”, a spus Pierre Magain, de la Universit? de Li? ge, Belgia.
Astronomii au detectat totuși un nor de gaz mai interesant, cu o lungime de aproximativ 2500 de ani-lumină, în apropierea cvasarului, pe care ei îl numesc „blob”. Observațiile VLT arată că acest nor este strălucitor, deoarece este scăldat în radiația intensă care vine din cvasar și nu din stelele din interiorul norului. Cel mai probabil, gazul din acest nor este cel care alimentează gaura neagră super-masivă, permițându-i astfel să devină un quasar.
„Absența unei galaxii gazdă masivă, combinată cu existența blobului și a galaxiei formatoare de stele, ne duce să credem că am descoperit un cvasar cu adevărat exotic”, a spus părintele Courbin de la Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, Elveția.
„Nu există nici o îndoială că o creștere a formării de stele în galaxia tovarășă și cvasarul în sine a fost aprinsă de o coliziune care trebuie să fi avut loc în urmă cu aproximativ 100 de milioane de ani. Ceea ce s-a întâmplat cu gazda cu putări putative rămâne necunoscut. "
HE0450-2958 este un caz provocator. Astronomii propun mai multe explicații posibile. Galaxia gazdă a fost complet întreruptă ca urmare a coliziunii? O gaură neagră izolată a capturat gaz în timp ce traversa discul unei galaxii în spirală? Acest lucru ar necesita condiții foarte speciale și, probabil, nu ar fi provocat o perturbare cutremurătoare a galaxiei vecine, așa cum se observă. Studii suplimentare vor clarifica situația.
O altă ipoteză interesantă este că galaxia care adăpostea gaura neagră era aproape exclusiv din „materie întunecată”. Este posibil ca ceea ce se observă să fie o fază normală în formarea unei galaxii masive, care în acest caz a avut loc cu câteva 1000 de milioane de ani mai târziu decât în majoritatea celorlalte.
Sursa originală: Portal ESA
