Adânc în centrul galaxiei noastre se ascunde o gaură neagră. Sau este? În timp ce toate ar putea fi liniștite pe frontul de vest acum, pot exista dovezi că centrul nostru galactic a fost cândva acasă pentru o activitate destul de impresionantă - activitate care ar fi putut include multiple evenimente de coliziune și fuziuni de găuri negre, în timp ce se desfășura pe o galaxie prin satelit. Datorită noilor idei ale unei perechi de profesori asistenți, Kelly Holley-Bockelmann la Vanderbilt și Tamara Bogdanovic la Institutul de Tehnologie din Georgia, avem mai multe dovezi care indică trecutul incredibil de activ al Căii Lactee.
„Tamara și cu mine tocmai am participat la o conferință de astronomie în Aspen, Colorado, unde au fost anunțate câteva dintre aceste noi observații”, a spus Holley-Bockelmann. „Era ianuarie 2010 și o furtună de zăpadă închise aeroportul. Am decis să închiriem o mașină pentru a conduce la Denver. În timp ce traversam furtuna, am identificat indicii de la conferință și am realizat că un singur eveniment catastrofal - ciocnirea dintre două găuri negre în urmă cu aproximativ 10 milioane de ani - ar putea explica toate noile dovezi. "
Acum, imaginați-vă un cer de noapte luminat de o imensă nebuloasă, una care acoperă jumătate din sfera cerească. Acesta nu este un vis, este o realitate. Acești lobi masivi de radiații cu energie mare sunt cunoscuți ca bule Fermi și acoperă o regiune aproximativ 30.000 de ani-lumină de o parte și de alta a nucleului Calea Lactee. Deși nu le putem observa direct în lumină vizibilă, aceste particule se mișcă de-a lungul a aproape 186.000 de mile pe secundă și strălucesc în lungimi de undă ale razei X și ale razei gamma.
Potrivit lui Fulai Guo și William G. Mathews de la Universitatea din California din Santa Cruz: „Bulele Fermi oferă dovezi plauzibile pentru o activitate recentă puternică cu jet AGN în Galaxia noastră, aruncând noi informații despre originea populației halo CR și a canalului. prin care găurile negre masive din galaxiile de disc eliberează energie de feedback în timpul creșterii lor. "
Cu toate acestea, centrul nostru galactic găzduiește mai mult decât niște bule incredibile - este locația a trei dintre cele mai masive grupări de stele tinere de pe tărâmul Căii Lactee. Cunoscute sub denumirea de clustere centrale, Arches și Quintuplet, fiecare grupare adăpostește câteva sute de stele tinere fierbinți, care pălează Soarele. Vor trăi scurte, luminoase, violente ... arzând în câteva milioane de ani. Deoarece trăiesc repede și mor tineri, aceste stele cluster trebuie să se fi format în ultimii ani în timpul unei erupții a formării stelelor în apropierea centrului galactic - un alt indiciu al acestui puzzle cosmic.
„Datorită masei lor mari și aparent FMI-top-heavy, grupurile Centrului Galactic conțin unele dintre cele mai masive stele din Galaxie. Acest lucru este important, deoarece stelele masive sunt ingrediente cheie și sonde ale fenomenelor astrofizice la toate scalele de mărime și distanță, de la site-urile de formare a stelelor individuale, precum Orion, până la Universul timpuriu în perioada de reionizare când s-au născut primele stele. Ca ingrediente, ele controlează evoluția dinamică și chimică a împrejurimilor locale și a galaxiilor individuale prin influența lor asupra energiei și compoziției mediului interstelar. " spune Donald F. Figer. „Probabil că joacă un rol important în evoluția timpurie a primelor galaxii și există dovezi că sunt progenitorii celor mai energice explozii din Univers, văzute ca explozii de raze gamma. Ca sonde, ei definesc limitele superioare ale procesului de formare a stelelor, iar prezența lor poate pune capăt formării ulterioare a stelelor de masă inferioară din apropiere. Ele sunt, de asemenea, produse de ieșire proeminente ale fuziunilor galactice, galaxiilor starburst și nucleelor galactice active. "
Pentru a aprofunda misterul, aruncați o privire mai atentă la gaura noastră neagră centrală. Se întinde pe aproximativ 40 de secunde de diametru și cântărește aproximativ patru milioane de mase solare. În conformitate cu ceea ce știm, acest lucru ar trebui să producă valuri gravitaționale intensive - cele care ar trebui să aspire în împrejurimi. Deci cum se face că astronomii au descoperit grupuri de stele noi și luminoase, mai aproape de 3 ani-lumină de la orizontul evenimentului? Desigur, acestea ar putea fi în drum spre uitare, dar datele arată că aceste stele par să se fi format acolo. Este o problemă, având în vedere că ar necesita un nor molecular de 10.000 de ori mai dens decât cel situat în centrul nostru galactic! Nu ar trebui să existe și stele vechi acolo? Răspunsul este da, ar trebui să existe ... dar sunt mult mai puține decât ceea ce putem observa și ceea ce prezic modelele teoretice actuale.
Holley-Bockelmann nu a fost pe cale să lase problema să se odihnească. Când s-a întors acasă, ea a solicitat ajutorul studentului absolvent de la Vanderbilt, Meagan Lang, pentru a ajuta la rezolvarea ghicitoarei. Apoi i-au recrutat pe Pau Amaro-Seoane de la Institutul Max Planck pentru fizică gravitațională din Germania, Alberto Sesana de la Institutul de științe ale spațiului spaniol și profesorul asistent de cercetare Vanderbilt, Manodeep Sinha, pentru a-l ajuta. Cu atâtea minți strălucitoare care să ajute la rezolvarea acestei enigme, au ajuns curând la o explicație plauzibilă - una care se potrivește observațiilor și permite predicții testabile.
Conform teoriei lor, o galaxie prin satelit Calea Lactee a început să migreze spre nucleul nostru. Pe măsură ce s-a contopit cu galaxia noastră, masa sa a fost ruptă, lăsând doar gaura sa neagră și o mică colecție de stele legate gravitațional. După câteva milioane de ani, această „rămășiță” a ajuns în cele din urmă în centrul galactic, iar găurile negre au început să se contopească. Pe măsură ce gaura neagră mai mică se învârtea în jurul celei mai mari, a aratat brazde uriașe de gaz și praf, împingându-l în gaura neagră mai mare și a creat bule de Fermi. Forțele gravitaționale în duel nu erau blânde ... aceste valuri intense erau destul de capabile să comprime norii moleculari din jurul miezului în densitatea necesară pentru a produce stele proaspete și tinere. Poate stelele foarte tinere pe care le observăm acum în centrul galactic?
Cu toate acestea, imaginea este mai mare decât ochiul. Aceeași aratare a gazonului cosmic ar fi alungat și stelele mai vechi existente din vecinătatea masivei găuri negre centrale. Este o scenă care se potrivește modelelor actuale în care o fuziune cu o gaură neagră aruncă stele în galaxie la hiper-viteze ... o scenă care se potrivește observării lipsei de stele vechi la granițele găurii noastre supermasive.
„Atracția gravitațională a găurii negre a galaxiei satelite ar fi putut să sculpteze aproape 1.000 de stele din centrul galactic”, a spus Bogdanovic. „Stelele respective ar trebui să circule în continuare prin spațiu, la aproximativ 10.000 de ani lumină de orbitele lor originale.”
Se poate dovedi ceva din toate acestea? Raspunsul este da. Datorită sondajelor la scară largă, precum Sloan Digital Sky Survey, ar trebui să fim capabili să identificăm stele care se mișcă la o viteză mai mare decât stelele care nu au fost supuse unei interacțiuni similare. Dacă astronomi ca Holley-Bockelmann și Bogdanovic analizează probele grele, este posibil să descopere un număr credibil de stele cu viteză mare care să valideze modelul lor de fuziune a Laptelui.
Sau doar sufla bule?
