W nowym badaniu prowadzonym przez astronoma z University of Central Lancashire dr. Przez wiele lat astronomowie przypuszczali, że czarne dziury przybrały masę, gdy ich galaktyki macierzyste się połączyły, ale teraz nowe techniki modelowania pokazują, że czarne dziury w galaktykach spiralnych są zmuszone przybierać masę.
„Ostatnie obserwacje Kosmicznego Teleskopu Hubble'a (HST) ujawniły, że większość aktywnych jąder galaktycznych (AGN) znajduje się w izolowanych galaktykach dyskowych, w przeciwieństwie do zwykłych oczekiwań, że AGN są wywoływane przez fuzje”. mówi Debattista. „Tutaj opracowujemy nowy test kosmicznej ewolucji supermasywnych czarnych dziur (SMBH) w galaktykach dyskowych, biorąc pod uwagę lokalną populację SMBH. Pokazujemy, że przy składaniu dysków wymagany jest znaczny wzrost SMBH w galaktykach spiralnych. ”
Ważące od 1 do 1 miliarda razy Słońce czarne dziury znajdujące się w jądrze większości galaktyk wydają się przybierać znacznie szybciej niż się spodziewano. To nie są tylko wyjątki - bardziej jak reguły. Nawet cicha czarna dziura Drogi Mlecznej może przybierać tyle samo masy co Słońce co 3000 lat. Wcześniejsze obserwacje wykazały wzrost podczas zderzeń, gdy ogromne ilości gazu wokół czarnej dziury stają się bardzo gorące i świecą jak aktywne jądro galaktyczne. Jest to proces, który można dostrzec już w pierwszych formacjach naszego Wszechświata. Jednak te nowe symulacje dają wgląd w rozwój na dużą skalę bez potrzeby stosowania przemocy.
„Wybrana przez promieniowanie rentgenowskie próbka AGN o umiarkowanej jasności składa się z ponad 50% galaktyk tarczowych, a trwające fuzje widoczne są nie częściej niż w galaktacjach nieaktywnych”. wyjaśnia zespół badawczy. „Niektóre pokazują, że nawet mocno zasłonięte kwazary są hostowane głównie przez dyski, a nie przez fuzje. Badania powstawania gwiazd za pomocą Herschel odkryć, że specyficzne szybkości formowania się gwiazd u wybranych gospodarzy AGN promieniami rentgenowskimi nie różnią się od tych dla nieaktywnych galaktyk, co wskazuje również, że gospodarze AGN nie podlegają zasadniczo innym zachowaniom ”
Te techniki modelowania, w połączeniu z bieżącymi obserwacjami wykonanymi za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, potwierdzają teorię, że czarne dziury mogą zyskać znaczną masę nawet w „cichych” galaktykach spiralnych. W rzeczywistości istnieje duża możliwość, że AGN obecne w niektórych galaktykach spiralnych mogą nawet przewyższyć liczbę połączeń galaktyk. Aby uczynić tę koncepcję jeszcze bardziej ekscytującą, astronomowie przewidują wydarzenie w tym roku w naszej własnej galaktyce - wydarzenie, w którym chmura gazu w pobliżu jądra Drogi Mlecznej napotka naszą centralną czarną dziurę. Zgodnie z przewidywaniami, nasza czarna dziura może przyjąć aż 15 mas Ziemi w ciągu 10 lat od tej chmury.
Ta koncepcja wzrostu czarnej dziury nie jest jednak zupełnie nowa. Według innych badań przeprowadzonych za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a pod kierunkiem dr Steliosa Kazantzidisa z Ohio State University i profesora Franka C. van den Boscha z Yale University, wcześniej ustalili właściwości masowe czarnych dziur - dokonując prognoz wielkości, które wykorzystywały prędkość gwiazd przebywających w galaktykach. W tym przypadku zespół obalił wcześniejsze założenia, że czarne dziury nie były w stanie rosnąć podczas wzrostu galaktyki-gospodarza. Porównanie galaktyk spiralnych i eliptycznych „wykazało, że nie ma niezgodności między wielkością ich czarnych dziur”. Oznacza to, że czarne dziury zyskiwałyby na masie - rosłyby w tym samym tempie, co sama galaktyka.
„Te symulacje pokazują, że nie można już argumentować, że czarne dziury w galaktykach spiralnych nie rosną skutecznie. ”Komentuje Debattista na temat tych nowych badań. „Nasze symulacje pozwolą nam lepiej zrozumieć, w jaki sposób czarne dziury rosły w różnych typach galaktyk”.
