กาแล็กซีโบราณที่สว่างไสวด้วยหลุมดำ "หลับ" ที่พบในกลุ่มดาวราศีกันย์

สารบัญ:

กาแล็กซีโบราณที่สว่างไสวด้วยหลุมดำ "หลับ" ที่พบในกลุ่มดาวราศีกันย์
กาแล็กซีโบราณที่สว่างไสวด้วยหลุมดำ "หลับ" ที่พบในกลุ่มดาวราศีกันย์
Anonim

นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบกาแล็กซีโบราณ BOSS-EUVLG1 ในกลุ่มดาวราศีกันย์ ซึ่งเป็นหลุมดำมวลมหาศาลที่ "หลับ" แต่กาแลคซีเองก็ปล่อยรังสีอัลตราไวโอเลตออกมาเป็นประวัติการณ์ บทความที่มีผลการวิจัยได้รับการยอมรับให้ตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์ Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters

“ดาวดวงใหม่ในดาราจักรนี้กำลังก่อตัวขึ้นในอัตรามหาศาล ซึ่งเกิดขึ้นเร็วกว่าทางช้างเผือกถึงพันเท่า แม้จะมีขนาดต่างกัน 30 เท่า เทียบได้กับความเร็วของดาวที่ระเบิดเข้าไปในดาราจักรอินฟราเรดที่สว่างที่สุด BOSS- EUVLG1 เรายังเห็นการเรืองแสงของรังสีอัลตราไวโอเลต เนื่องจากเกือบจะไม่มีฝุ่นอยู่ในนั้น อิสมาเอล เปเรซ-โฟร์นอน หนึ่งในผู้เขียนงานนี้กล่าว พนักงานของ Canary Institute of Astrophysics กล่าว

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ากาแลคซีทั้งหมดในจักรวาลน่าจะอยู่ในใจกลางของหลุมดำมวลมหาศาลเพียงแห่งเดียวหรือหลายหลุม วัตถุประเภทนี้จำนวนมาก - นักวิทยาศาสตร์เรียกพวกมันว่าควาซาร์ - ในกาแลคซีใกล้เคียงบางแห่งดึงดูดและดูดซับสสารอย่างต่อเนื่อง โดยดีดออกบางส่วนในรูปของไอพ่น - การปล่อยสสารที่ร้อน แคบ และสว่างมาก ควาซาร์เป็นแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ อัลตราไวโอเลต และรังสีพลังงานสูงรูปแบบอื่นๆ ที่สว่างที่สุด

ในอีกทางหนึ่ง มีดาราจักรอื่นๆ อีกมาก รวมทั้งทางช้างเผือก ซึ่งหลุมดำมวลมหาศาลนั้นอยู่ในสถานะ "ไฮเบอร์เนต" และไม่แสดงสัญญาณของกิจกรรมที่รุนแรง ดังนั้น กาแลคซีดังกล่าว หากอยู่ห่างจากโลกมาก กล้องโทรทรรศน์เกือบทั้งหมดจะมองไม่เห็น ยกเว้นคลื่นวิทยุและหอสังเกตการณ์เอ็กซ์เรย์

Perez-Fournon และเพื่อนร่วมงานของเขาค้นพบข้อยกเว้นสำหรับกฎนี้โดยการศึกษากาแลคซีโบราณซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ BOSS-EUVLG เป้าหมายของโครงการนี้คือการศึกษาวัตถุที่สว่างที่สุดที่มีอยู่ในยุคต้นของจักรวาลและผลิตรังสีอัลตราไวโอเลตจำนวนมาก

นักดาราศาสตร์หวังว่า "การสำรวจสำมะโนประชากร" และการวิเคราะห์คุณสมบัติของดาราจักรดังกล่าวจะช่วยให้พวกเขาเข้าใจว่าสสารกระจายไปทั่วจักรวาลอย่างไรในยุคแรกหลังบิกแบง นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการประเมินว่าเอกภพขยายตัวได้เร็วเพียงใดในยุคแรกของการดำรงอยู่ และเพื่อค้นหาธรรมชาติของสสารมืดและพลังงานมืด

วิวัฒนาการทางช้างเผือก

โดยรวมแล้ว นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบกาแลคซีเจ็ดโหลที่ผลิตรังสีอัลตราไวโอเลตจำนวนมากและการแผ่รังสีพลังงานสูงในรูปแบบอื่นๆ เกิดขึ้นในช่วง 1.5 - 2.5 พันล้านปีแรกหลังบิ๊กแบง แสงจากพวกมันมายังโลกตั้งแต่ 10 ถึง 12 พันล้านปี ในขั้นต้น Perez-Fournon และเพื่อนร่วมงานของเขาเชื่อว่าควาซาร์ที่กระฉับกระเฉงและสดใสมีอยู่ที่ศูนย์กลางของพวกมัน

เมื่อนักดาราศาสตร์เริ่มศึกษารายละเอียดโดยใช้กล้องโทรทรรศน์ออปติคัล GTC ที่ติดตั้งในหมู่เกาะคานารี พวกเขารู้สึกประหลาดใจที่พบว่าในวัตถุเหล่านี้ซึ่งเรียกว่า BOSS-EUVLG1 ไม่มีหลุมดำมวลมหาศาลที่แอคทีฟ

โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสเปกตรัมของกาแลคซีนี้ตามที่นักวิจัยไม่มีคำใบ้ของการมีอยู่ของการปล่อยควาซาร์ที่มองไม่เห็น ยิ่งกว่านั้น มันถูกออกแบบในลักษณะที่รังสีอัลตราไวโอเลตทั้งหมดของกาแลคซีเกิดขึ้นจากกิจกรรมของดาวอายุน้อยและดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ ซึ่งประกอบด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียมเกือบบริสุทธิ์

การคำนวณของนักวิทยาศาสตร์แสดงให้เห็นว่าเพื่อรักษาระดับความส่องสว่างที่ใกล้เคียงกัน ดาวดวงใหม่จำนวนมากจะต้องก่อตัวขึ้นในดาราจักรนี้ทุกปี ซึ่งมวลรวมของมันมากกว่าดวงอาทิตย์อย่างน้อยหนึ่งพันเท่า สิ่งนี้ทำให้ BOSS-EUVLG1 เป็นหนึ่งในดาราจักรที่เติบโตเร็วที่สุดและมีความเคลื่อนไหวมากที่สุดในจักรวาลยุคแรก

ตามที่ Perez-Fournon และเพื่อนร่วมงานของเขากล่าว วัตถุนี้เป็นขั้นตอนแรกของการก่อตัวของดาราจักรขนาดใหญ่ ซึ่งมักจะซ่อนตัวจากเราด้วยรังไหมที่หนาแน่นของฝุ่นและก๊าซ ดังนั้นจึงมองเห็นได้เฉพาะกล้องโทรทรรศน์ไมโครเวฟและอินฟราเรดเท่านั้น

นักวิจัยเชื่อว่าระยะนี้ในการดำรงอยู่ของพวกเขาใช้เวลาค่อนข้างสั้นตามมาตรฐานจักรวาล: หลายล้านปี ในช่วงเวลานี้เนื่องจากการก่อตัวและการตายของดาวฤกษ์ขนาดใหญ่จำนวนมาก ฝุ่นจำนวนมากจึงเกิดขึ้น ซึ่งจะค่อยๆ ซ่อนกาแลคซีดังกล่าวจากกล้องโทรทรรศน์ออปติคัล สิ่งนี้อธิบายได้ว่าทำไมนักดาราศาสตร์ถึงไม่เคยพบแอนะล็อก BOSS-EUVLG1 มาก่อน

แนะนำ: