Galaksilerin merkezinde bulunan büyük kara delikler aç hayvanlar olabilir. Ama son birkaç ışıkyılı bu süper kütleli karadeliklerin maw'una gaz ve tozu zorlayan nedir?
Galaksiler arasındaki birleşmelerin bir galaksideki gazı ve tozu bozduğu ve konuyu karadeliğin en yakın mahallesine zorladığı teorileşmiştir. Yani, gökadaların merkezindeki aktif kara delikler için başka bir isim olan Aktif Galaktik Çekirdeklere (AGN) ev sahipliği yapan 140 gökada üzerinde yapılan yakın tarihli bir araştırmaya kadar, bu AGN'yi içeren gökadaların çoğunda geçmiş birleşme belirtisi göstermediğine dair güçlü kanıtlar sağladı.
Çalışma uluslararası bir gökbilimciler ekibi tarafından gerçekleştirildi. Max Planck Astronomi Enstitüsü'nden Mauricio Cisternas ve ekibi, XMM-Newton X-ışını gözlemevi tarafından görüntülenen 140 gökadadan veri kullandı. Örnekledikleri galaksilerin z = 0.3 - 1 arasında kırmızıya kayması vardı, bu da yaklaşık 4 ila 8 milyar ışık yılı uzakta oldukları anlamına geliyor (ve dolayısıyla onlardan gördüğümüz ışık yaklaşık 4-8 milyar yaşında).
Yine de sadece söz konusu galaksilerin görüntülerine bakmadılar; aktif çekirdeklerin birleşmelerden daha fazla çarpıtılmış olduğunu gösteren gökadaları sınıflandırmaya yönelik bir önyargı içeri sızabilir. Aksine, AGN ev sahibi galaksilerle aynı kırmızıya kayma hareketsiz aktif gökadaların görüntülerini kullanarak bir "gökada kontrol grubu" oluşturdular. Görüntüleri, gökyüzünün geniş bir bölgesinin birden fazla dalga boyunda bir araştırması olan Kozmik Evrim Araştırması'ndan (COSMOS) aldı. Bu galaksiler çalışmak istedikleriyle aynı kırmızıya kaymış olduklarından, galaktik evrimde aynı aşamayı gösterirler. Toplamda, karşılaştırma örneklerinde 1264 gökada vardı.
Çalışmayı tasarlama şekli, normalde astronomi alanında kullanılmayan bir bilim ilkesini içeriyordu: kör çalışma. Sarnıçlar ve ekibi, aktif bir çekirdeğe sahip olduklarını gösteren 140 galaksisinin her biri için aynı AGH'yi içermeyen 9 karşılaştırma galaksisine sahipti.
Daha sonra yaptıkları, görüntüdeki parlak aktif çekirdeğin herhangi bir işaretini kaldırmaktı. Bu, AGN'li 140 gökada örneğindeki gökadaların aslında görünmek bir AGN'nin belirtileri olmadan eğitimli bir gözü galakside bile. Daha sonra kontrol galaksilerini ve değiştirilmiş AGN görüntülerini on farklı gökbilimciye sundu ve hepsinden “çarpık”, “orta derecede çarpık” veya “çarpık değil” olarak sınıflandırmalarını istediler.
Örnek büyüklükleri oldukça yönetilebilir olduğundan ve galaksilerin çoğundaki çarpıklık, bir bilgisayarın tanıması için çok ince olacağı için, desen arayan insan beyni, onların görüntü analiz aracıydı. Bu tanıdık gelebilir - Galaxy Hayvanat Bahçesi'nde amatör galaksi sınıflandırıcıları olan insanlarla muazzam bir başarı ile benzer bir şey yapılıyor.
Bir galaksi başka bir galaksiyle birleştiğinde, birleşme şeklini tanımlanabilir şekillerde bozar - normalde pürüzsüz bir eliptik galaksiyi şekilden çözecek ve galaksi bir sarmalsa kollar biraz "çözülmemiş" gibi görünecektir. Galaktik birleşmelerin AGN'nin en olası nedeni olması durumunda, aktif çekirdeği olan bu gökadaların bu geçmiş birleşmeden bozulma göstermesi daha olasıdır.
Ekip, görüntülere bakanların AGN'yi daha çarpık olarak sınıflandırmaya yönelik önyargılarını ortadan kaldırmak için çalışmayı körleme sürecinden geçti. Hem makul büyüklükte bir gökada boyutuna sahip olarak hem de görüntüleri analiz ederken herhangi bir önyargı ortadan kaldırarak, AGN ile birleşmeler arasındaki korelasyonun var olup olmadığını kesin olarak göstermeyi umdular.
Sonuç? Aktif Galaktik Çekirdeği olan gökadalar, karşılaştırma örneğindeki gökadalardan daha fazla bozulma göstermedi. Yazarlar makalede belirtildiği gibi, “AGN ev sahiplerini içeren birleşme ve etkileşimler baskın değildir ve etkin olmayan galaksilerden daha sık görülmez.”
Bu, gökbilimcilerin AGN'nin ana nedeni olarak galaktik birleşmelere işaret edemeyeceği anlamına gelir. Çalışma, AGN oluşumunun en az% 75'inin - en azından son 4-8 milyar yıl arasında - galaktik birleşmeler dışındaki kaynaklardan olması gerektiğini gösterdi. Muhtemelen bu kaynaklar için adaylar şunlardır: “galaktik taciz”, çarpışmayan, ancak birbirlerini yerçekimsel olarak etkileyecek kadar yakın olan galaksiler; bir gökadadaki merkezi çubuğun dengesizliği; ya da galaksi içindeki dev moleküler bulutların çarpışması.
AGN'nin büyük ölçüde galaktik birleşmelerden kaynaklanmadığını bilmek, gökbilimcilerin galaksilerin oluşumunu ve evrimini daha iyi anlamalarına yardımcı olacaktır. Gökadalardaki onları barındıran aktif çekirdekler galaktik formasyonu büyük ölçüde etkiler. Bu sürece 'AGN geri bildirimi' denir ve AGN'den dışarı akan enerji ile galaksinin ortasındaki çevre malzeme arasındaki etkileşimden kaynaklanan mekanizmalar ve etkiler hala astronomi alanında sıcak bir çalışma konusudur.
8 milyar yıldan daha uzak geçmişteki birleşmeler henüz AGN ile korele olabilir - bu çalışma sadece bu gökadaların belirli bir popülasyonunu dışlar - ve bu ekibin Hubble Uzay Teleskobu'nun beklemede olan anketlerini almayı planladığı bir sorudur. James Webb Uzay Teleskobu. Çalışmaları Astrophysical Journal'ın 10 Ocak sayısında yayınlanacak ve Arxiv'de önceden basılmış bir versiyon mevcut olacak.
Kaynak: HST haber bülteni, Max Planck Astronomi Enstitüsü, Arxiv makalesi
