Sărbătorind găurile negre capturate într-o pânză de păianjen galactic

Ilustrație de gaură neagră. Credit: Aurore Simonnet și Centrul de zbor spațial Goddard al NASA

  • Pentru a căuta găuri negre în jurul galaxiei „Pânză de păianjen”, astronomii au observat mai mult de 8 zile cu[{” attribute=””>NASA’s Chandra X-ray Observatory.
  • Chandra revealed 14 actively growing supermassive black holes — a much higher rate than other similar samples.
  • The difference may be caused by collisions between galaxies in the forming cluster or by an excess of colder gas.
  • The “Spiderweb” gets its nickname from its appearance in some optical light images.
Spiderweb Galaxy Field Annotated

Credit: X-ray: NASA/CXC/INAF/P. Tozzi et al; Optical (Subaru): NAOJ/NINS; Optical (HST): NASA/STScI

Often, a spiderweb conjures the idea of captured prey soon to be consumed by a waiting predator. In the case of the “Spiderweb” protocluster, however, objects that lie within a giant cosmic web are feasting and growing, according to data from NASA’s Chandra X-ray Observatory.

The Spiderweb galaxy, officially known as J1140-2629, gets its nickname from its web-like appearance in some optical light images. This likeness can be seen in the inset box where data from NASA’s Hubble Space Telescope shows galaxies in orange, white, and blue, and data from Chandra is in purple. Located about 10.6 billion light years from Earth, the Spiderweb galaxy is at the center of a protocluster, a growing collection of galaxies and gas that will eventually evolve into a galaxy cluster.

Pentru a căuta găuri negre în creștere în protoclusterul Pânză de păianjen, o echipă de cercetători a observat-o timp de mai bine de opt zile cu Chandra. În panoul principal al acestui grafic, o imagine compozită din protoclusterul Pânză de păianjen arată razele X detectate de Chandra (de asemenea în violet) care au fost combinate cu date optice de la Telescopul Subaru de pe Mauna Kea din Hawaii (roșu, verde și alb) . Imaginea mare are 11,3 milioane de ani lumină.

Câmp de galaxie din pânză de păianjen

14 surse detectate de Chandra. Credit: X-Ray: NASA/CXC/INAF/P. Tozzi şi colab; Optică (Subaru): NAOJ/NINS; Optică (HST): NASA/STScI

Majoritatea „petelor” din imaginea optică sunt galaxii protocluster, dintre care 14 au fost detectate în noua imagine profundă a lui Chandra. Aceste surse de raze X dezvăluie prezența materiei care căde către găurile negre supermasive care conțin sute de milioane de ori mai multă masă decât Soarele. Protoclusterul Pânză de Păianjen există într-un moment al Universului pe care astronomii îl numesc „amiază cosmică”. Oamenii de știință au descoperit că în acest timp – la aproximativ 3 miliarde de ani după Big Bang – găurile negre și galaxiile au cunoscut o creștere extremă.

Pânza de păianjen pare să depășească standardele înalte chiar și din această perioadă activă a Universului. Cele 14 surse detectate de Chandra (încercuite în imaginea de mai jos) implică faptul că aproximativ 25% dintre cele mai masive galaxii conțin găuri negre în creștere activă. Aceasta este între cinci și douăzeci de ori mai mare decât fracția găsită pentru alte galaxii de vârstă similară și cu aproximativ aceeași gamă de mase.

Surse de pânză de păianjen

14 surse detectate de Chandra. Credit: X-Ray: NASA/CXC/INAF/P. Tozzi şi colab; Optică (Subaru): NAOJ/NINS; Optică (HST): NASA/STScI

Aceste rezultate sugerează că anumiți factori de mediu sunt responsabili pentru numărul mare de găuri negre cu creștere rapidă din protoclusterul Pânză de păianjen. O cauză poate fi faptul că o rată mare de coliziuni și interacțiuni între galaxii mătură gazul către găurile negre din centrul fiecărei galaxii, furnizând cantități mari de materie pentru consum. O altă explicație este că protoclusterul conține încă cantități mari de gaz rece consumat mai ușor de către a[{” attribute=””>black hole than hot gas (this cold gas would be heated as the protocluster evolves into a galaxy cluster).

Feasting Black Holes Caught in Galactic Spiderweb

Close up. Credit: X-ray: NASA/CXC/INAF/P. Tozzi et al; Optical (Subaru): NAOJ/NINS; Optical (HST): NASA/STScI

A detailed study of Hubble data may provide important clues about the reasons for the large number of rapidly growing black holes in the Spiderweb protocluster. Extending this work to other protoclusters would also require the sharp X-ray vision of Chandra.

O lucrare care descrie aceste rezultate a fost acceptată pentru publicare în jurnal Astronomie și astrofizică. Primul autor este Paolo Tozzi de la Institutul Național de Astrofizică din Arcetri, Italia.

Referință: „The 700 ks Chandra Spiderweb Field I: Evidence for widespread nuclear activity in the Protocluster” de P. Tozzi, L. Pentericci, R. Gilli, M. Pannella, F. Fiore, G. Miley, M. Nonino, HJA Rottgering, V. Strazzullo, CS Anderson, S. Borgani, A. Calabro’, C. Carilli, H. Dannerbauer, L. Di Mascolo, C. Feruglio, R. Gobat, S. Jin, A. Liu, T Mroczkowski, C. Norman, E. Rasia, P. Rosati si A. Saro, au acceptat, Astronomie și astrofizică.
arXiv:2203.02208

Centrul de zbor spațial Marshall al NASA gestionează programul Chandra. Centrul de raze X Chandra al Observatorului de Astrofizică Smithsonian controlează operațiunile științifice din Cambridge, Massachusetts și operațiunile de zbor din Burlington, Massachusetts.

READ  Descoperirea care va afecta viitoarele misiuni ale astronauților pe Lună

Faci un comentariu sau dai un răspuns?

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *