Obserwatorium rentgenowskie Chandra odkryło kosmicznego „ducha” czającego się wokół odległej supermasywnej czarnej dziury. Ale ta niebieska kropla wygląda niesamowicie podobnie do innej kosmicznej kropli gazu znalezionej przez członka Zoo Galaxy Hanny Van Arkela, słynnego obiektu o nazwie Voorwerp Hanny'ego. Czy dwa obiekty mogą być podobne?
Astronomowie twierdzą, że „duch” znaleziony przez Chandrę to pozostałości rozproszonego źródła promieniowania rentgenowskiego, utrzymujące się po tym, jak inne promieniowanie z wybuchu czarnej dziury wygasło. Obiekt HDF 130 znajduje się w odległości ponad 10 miliardów lat świetlnych i istniał w czasie 3 miliardów lat po Wielkim Wybuchu, kiedy galaktyki i czarne dziury formowały się w szybkim tempie.
Voorwerp Hanny'ego jest tajemnicą, odkąd został znaleziony w 2007 roku w ramach projektu Galaxy Zoo. Ostatnie badania tego obiektu ujawniają, że Voorwerp prawdopodobnie pozostanie także pozostałością po wybuchu czarnej dziury. Na oryginalnych zdjęciach Sloan Digital Sky Survey Hanny'ego Voorwerpa obiekt pokazał się na niebiesko, jednak dalsze analizy spektralne wykazały, że jest on rzeczywiście zielony. Voorwerp był badany przez satelitę gamma Swift, który może również wychwytywać promieniowanie ultrafioletowe i rentgenowskie, ale satelita nie wymyślił niczego rozstrzygającego. Jednak Westerbork Synthesis Radio Telescope (WSRT) spojrzał na Voorwerp Hanny'ego i ustalił, że rzeczywiście, strumienie czarnej dziury pozwalają wiązkom intensywnej emisji optycznej i ultrafioletowej z czarnej dziury na ogrzanie i oświecenie niewielkiej części dużej chmury gazowej, która częściowo otacza pobliską galaktykę, IC 2497.
Ale astronomowie z Galaxy Zoo podejrzewają, że promieniowanie rentgenowskie może również odgrywać rolę w Voorwerp. Ostatnio zostało sfotografowane przez teleskopy rentgenowskie Suzaku, aby zobaczyć, czy jest widoczne w tej części widma, a także zbadać bieżącą aktywność supermasywnej czarnej dziury. Wyniki tej obserwacji są nadal analizowane. Astronom Yale, Kevin Schawinski, niedawno napisał na blogu Galaxy Zoo Blog, że wykrycie twardych fotonów rentgenowskich dostarczy dowodów na istnienie aktywnej supermasywnej czarnej dziury w IC 2497, która oświetli Voorwerp. „Z drugiej strony, jeśli niczego nie zbieramy, możemy być pewni, że czarna dziura przestała się karmić, tj. Naprawdę się wyłączyła” - napisał Schawinski.
Czy te dwa obiekty, „duch” HDF 130 i Voorwerp Hanny'ego są podobne? Tak - i nie - powiedział naukowiec Chandra, dr Peter Edmonds.
„Rzeczywiście istnieją pewne podstawowe podobieństwa między tymi dwoma obiektami, ponieważ oba powstały w wyniku erupcji z supermasywnej czarnej dziury, albo w postaci jasnego promieniowania lub dżetów, Edmonds powiedział Space Magazine.” W obu przypadkach erupcja z czarna dziura zdaje się umrzeć. ”
Edmonds powiedział jednak, że szczegóły tych dwóch obiektów są bardzo różne. „Voorwerp Hanny'ego zawiera echo świetlne, podczas gdy duch rentgenowski miał powstać przez interakcję między komicznym promieniowaniem tła i cząsteczkami w strumieniu. Widać je oczywiście przy bardzo różnych długościach fal. Ponadto duch znajduje się we wczesnym wszechświecie na znacznie większych odległościach niż Voorwerp Hanny'ego i jest fizycznie znacznie większy. ”
Ponadto zespół Chandry podejrzewa, że bardzo silna i duża erupcja była odpowiedzialna za powstanie ducha, znacznie potężniejszego niż ten w przypadku Voorwerpa Hanny'ego.
Andy Fabian z Uniwersytetu Cambridge w Wielkiej Brytanii, główny autor artykułu na temat ducha HDF 130, uważa, że promieniowanie rentgenowskie obiektu jest dowodem wybuchu odpowiadającego około miliardowi supernowych, które wysadziły cząstki z prędkością prawie światło. Kiedy erupcja była w toku, wyprodukowała ogromne ilości radia i promieniowania X, ale po kilku milionach lat sygnał radiowy zniknął z pola widzenia, gdy elektrony wypromieniowały swoją energię.
Jest to pierwszy duch rentgenowski, jaki kiedykolwiek widział po śmierci jasnych radiowo dżetów. Astronomowie zaobserwowali rozległą emisję promieniowania rentgenowskiego o podobnym pochodzeniu, ale tylko z galaktyk z emisją radiową w dużych skalach, co oznacza kontynuację erupcji. W HDF 130 na obrazach radiowych wykrywane jest tylko źródło punktowe, co pokrywa się z masywną galaktyką eliptyczną widzianą na obrazie optycznym.
To źródło radiowe wskazuje, że supermasywna czarna dziura HDF 130 może rosnąć.
Jednak w przypadku Voorwerpa Hanny'ego astronomowie wciąż szukają jakichkolwiek oznak aktywności z czarnej dziury.
Kolejnym argumentem, że dwa obiekty są różne, jest ich kształt. Liniowy kształt źródła promieniowania rentgenowskiego HDF 130 jest zgodny z kształtem strumieni radiowych, a nie z gromadą galaktyk, która ma być okrągła. Rozkład energii promieni rentgenowskich jest również zgodny z interpretacją ducha promieni rentgenowskich.
Voorwerp Hanny'ego ma wszystkie cechy systemu interakcji. „Gaz prawdopodobnie powstaje w wyniku pływowej interakcji między IC 2497 a inną galaktyką, która miała miejsce kilkaset milionów lat temu”, powiedział dr Tom Oosterloo, część zespołu badającego Voorwerp z WSRT.
Istnieją dwa różnice między tymi dwoma obiektami, przede wszystkim to, że duchy takie jak ten z HDF 130 mogą występować we wszechświecie, podczas gdy Voorwerp może być tylko jednorazowym zjawiskiem. „Strumień gazu kończy się trzysta tysięcy lat świetlnych na zachód od IC2497, a wszystkie dowody wskazują na grupę galaktyk na końcu strumienia odpowiedzialnych za ten dziwaczny kosmiczny wypadek” - powiedział Oosterloo.
Chandra astronom Caitlin Casey, również z Cambridge, powiedziała: „Ten wynik sugeruje, że niebo rentgenowskie powinno być zaśmiecone takimi duchami, szczególnie jeśli erupcje czarnych dziur są tak powszechne, jak nam się wydaje we wczesnym Wszechświecie”.
Teraz, gdy astronomowie wiedzą, gdzie i teraz szukać obiektów rentgenowskich, takich jak HDF 130, prawdopodobnie usłyszymy o więcej kosmicznych duchach rentgenowskich w przyszłości. Ale Voorwerp Hanny'ego wydaje się wyjątkowy.
Źródła: Chandra, poprzedni artykuł UT, wymiana e-maili z Dr. Peter Edmonds, Galaxy Zoo
