Astronomi su otkrili prve dokaze za džinovske crne rupe u patuljastim galaksijama na putu sudara. Ovaj rezultat NASA-ine rendgenske opservatorije Chandra ima važne posledice za razumevanje kako je prvi talas crnih rupa i galaksija rastao u ranom univerzumu.
Sudari između parova patuljastih galaksija identifikovanih u novoj studiji povukli su gas prema džinovskim crnim rupama koje svaka sadrži, uzrokujući da crne rupe rastu. Na kraju će verovatni sudar crnih rupa dovesti do njihovog spajanja u mnogo veće crne rupe. Parovi galaksija će se takođe spojiti u jednu.
Naučnici smatraju da je univerzum bio preplavljen malim galaksijama, poznatim kao „patuljaste galaksije“, nekoliko stotina miliona godina nakon velikog praska. Većina se spojila sa drugima u prepunom, manjem obimu ranog univerzuma, pokrećući izgradnju sve većih i većih galaksija koje se sada vide oko obližnjeg univerzuma.
Patuljaste galaksije po definiciji sadrže zvezde čija je ukupna masa manja od oko 3 milijarde puta veća od Sunčeve, u poređenju sa ukupnom masom od oko 60 milijardi Sunaca procenjenom za Mlečni put.
Najranije patuljaste galaksije nemoguće je posmatrati sa trenutnom tehnologijom jer su izuzetno slabe na velikim udaljenostima. Astronomi su uspeli da posmatraju dve u procesu spajanja na mnogo bližoj udaljenosti od Zemlje, ali bez znakova crnih rupa u obe galaksije.
„Astronomi su pronašli mnoge primere crnih rupa na kursevima sudara u velikim galaksijama koje su relativno blizu“, rekao je Marko Micić sa Univerziteta Alabama u Tuskalusi, koji je vodio studiju. „Ali potraga za njima u patuljastim galaksijama je mnogo izazovnija i do sada nije uspela.“
Nova studija je prevazišla ove izazove implementirajući sistematsko istraživanje dubokih Chandra rendgenskih opservacija i upoređujući ih sa infracrvenim podacima NASA-inog Vide Infrared Survei Ekplorer (VISE) i optičkim podacima sa Kanada-Francusko-Havajski teleskopa (CFHT).
Chandra je bila posebno dragocena za ovu studiju jer se materijal koji okružuje crne rupe može zagrejati do miliona stepeni, proizvodeći velike količine rendgenskih zraka. Tim je tražio parove sjajnih izvora rendgenskih zraka u sudarajućim patuljastim galaksijama kao dokaz o dve crne rupe i otkrio dva primera. Kredit: Chandra Ks-rai Center
„Identifikovali smo prva dva različita para crnih rupa u sudarajućim patuljastim galaksijama“, rekla je koautorka Olivija Holms, takođe sa Univerziteta Alabama u Tuskalusi. „Koristeći ove sisteme kao analoge za one u ranom univerzumu, možemo se baviti pitanjima o prvim galaksijama, njihovim crnim rupama i formiranju zvezda koje su izazvali sudari.
Jedan par se nalazi u jatu galaksija Abel 133 koje se nalazi 760 miliona svetlosnih godina od Zemlje. Drugi je u jatu galaksija Abel 1758S, koje je udaljeno oko 3,2 milijarde svetlosnih godina. Oba para pokazuju strukture koje su karakteristični znaci sudara galaksija.
Čini se da je par u Abelu 133 u kasnoj fazi spajanja dve patuljaste galaksije i pokazuje dugačak rep izazvan posledicama plime i oseke usled sudara. Autori nove studije dali su mu nadimak „Mirabilis“ po ugroženoj vrsti kolibrija poznatoj po izuzetno dugim repovima. Izabrano je samo jedno ime jer je spajanje dve galaksije u jednu skoro završeno.
U Abelu 1758S, istraživači su dali nadimak patuljastih galaksija koje se spajaju „Elstir“ i „Vinteuil“, po izmišljenim umetnicima iz „U potrazi za izgubljenim vremenom“ Marsela Prusta. Istraživači misle da su ova dva uhvaćena u ranim fazama spajanja, uzrokujući da most od zvezda i gasa povezuje dve galaksije u sudaru.
Detalji spajanja crnih rupa i patuljastih galaksija mogu pružiti uvid u prošlost našeg Mlečnog puta. Naučnici misle da su skoro sve galaksije počele kao patuljaste ili druge vrste malih galaksija i da su rasle milijardama godina spajanjem.
„Većina patuljastih galaksija i crnih rupa u ranom univerzumu je verovatno postala mnogo veća do sada, zahvaljujući ponovljenim spajanjima“, rekla je koautorka Brenna Vells, takođe sa Univerziteta Alabama u Tuskalusi. „Na neki način, patuljaste galaksije su naši galaktički preci, koji su evoluirali milijardama godina da bi proizveli velike galaksije poput našeg Mlečnog puta.
„Nastavna zapažanja ova dva sistema omogućiće nam da proučavamo procese koji su ključni za razumevanje galaksija i njihovih crnih rupa kao bebe“, rekao je koautor Džimi Irvin, takođe sa Univerziteta Alabama u Tuskalusi.
