Speca – Ein faszinierender Blick auf den Beginn eines Black Hole Jets

Sein Name ist SPECA – eine episodische Radiogalaxie mit Spiralwirt, die die Clusterakkretion verfolgt. Es ist wie eine „fehlende Verbindung“ zwischen heutigen und vergangenen Galaxien. Es hat das Potenzial, uns neue Lektionen darüber beizubringen, wie sich Galaxien und Galaxienhaufen im frühen Universum gebildet haben “, sagte Ananda Hota vom Academia Sinica Institut für Astronomie und Astrophysik (ASIAA) in Taiwan, die diese exotische Galaxie entdeckte.

Speca liegt etwa 1,7 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt und ist eine Radioquelle, die ein zentrales supermassives Schwarzes Loch enthält. Wie wir erfahren haben, produzieren Galaxien dieses Typs relativistische "Jets", die dafür verantwortlich sind, dass sie bei den Radiofrequenzen hell sind, aber das ist nicht alles, was sie erzeugen. Während Radiogalaxien im Allgemeinen elliptisch sind, ist Speca eine Spirale – der Grund dafür ist wirklich unklar. Wenn die relativistischen Jets mit der Zeit ansteigen, bilden sie an den Außenkanten Lappen aus subatomarem Material, die sich auffächern, wenn sich das Material verlangsamt. Speca ist eine von nur zwei Galaxien, die bisher entdeckt wurden, um diese Art von wiederkehrender Strahlaktivität zu zeigen. Normalerweise kommt es einmal vor – und selten zweimal – aber hier ist es dreimal passiert! Wir suchen nach einer einzigartigen Gelegenheit, die Geheimnisse der Anfangsphase eines Schwarzlochstrahls zu lüften.

„Sowohl elliptische als auch spiralförmige Galaxien haben schwarze Löcher, aber Speca und eine andere Galaxie produzieren große Jets. Es ist auch eine von nur zwei Galaxien, die zeigen, dass solche Aktivitäten in drei verschiedenen Episoden stattgefunden haben. “ erklärt Sandeep Sirothia von NCRA-TIFR. „Der Grund für diese Ein-Aus-Aktivität des Schwarzen Lochs zur Herstellung von Jets ist unbekannt. Über solche Aktivitäten in Spiralgalaxien wurde bisher nicht berichtet, was diese neue Galaxie einzigartig macht. Es wird uns helfen, neue Theorien zu lernen oder bestehende zu ändern. Wir folgen jetzt dem Objekt und versuchen, die Aktivitäten zu analysieren. “

Dr. Hota und ein internationales Team von Wissenschaftlern kamen zu ihren ersten Schlussfolgerungen, als sie kombinierte Daten aus der Sloan Digital Sky Survey (SDSS) für sichtbares Licht und der FIRST-Umfrage mit dem VLA-Radioteleskop (Very Large Array) untersuchten. Hier entdeckten sie eine ungewöhnlich hohe Sternentstehungsrate, bei der es keine geben sollte, und bestätigten ihre Ergebnisse mit ultravioletten Daten vom GALEX-Weltraumteleskop der NASA. Dann grub das Team mit Funkinformationen aus der NRAO VLA Sky Survey (NVSS) noch tiefer. Mit mehreren hundert Millionen Jahren sollten diese äußeren Lappen jenseits ihrer Fortpflanzungsjahre liegen … Doch das war noch nicht alles. GMRT-Bilder zeigten einen weiteren winzigen Lappen, der sich außerhalb der Sterne am Rande von Speca im nur wenige Millionen Jahre alten Plasma befindet.

"Wir glauben, dass diese alten Reliktlappen durch Stoßwellen von sich schnell bewegendem Material, das in den Galaxienhaufen fällt," wieder beleuchtet "wurden, während der Haufen weiterhin Materie ansammelt", sagte Ananda. "All diese Phänomene in einer Galaxie machen Speca und seine Nachbarn zu einem wertvollen Labor, um zu untersuchen, wie sich Galaxien und Cluster vor Milliarden von Jahren entwickelt haben."

Während Sie sich die obige Galaxienfusionssimulation ansehen, die von Tiziana Di Matteo, Volker Springel und Lars Hernquist erstellt wurde, nehmen Sie an einer Visualisierung von zwei Galaxien teil, die beide zentrale supermassive Schwarze Löcher und nur die Gasverteilung aufweisen. Während sie verschmelzen, reisen Sie über zwei Milliarden Jahre, wobei die hellsten Farbtöne die Dichte anzeigen, während die Farbe die Temperatur angibt. Ein solcher explosiver Prozess für den Gasverlust ist erforderlich, um zu verstehen, wie zwei kollidierende sternbildende Spiralgalaxien eine elliptische Galaxie erzeugen können… eine Galaxie, die keinen Brennstoff für die zukünftige Sternentstehung mehr hat. Der Abfluss aus den Supernovae und den zentralen Monster-Schwarzen Löchern ist der Haupttreiber dieser Galaxienentwicklung.

„In ähnlicher Weise sollen superschnelle Jets aus Schwarzen Löchern einen großen Teil des Gases aus einer Galaxie entfernen und die weitere Sternentstehung stoppen. Wenn die Galaxie im zentralen Bereich gasreich ist und sich die Strahlrichtung mit der Zeit ändert, kann dies die Sternentstehungsgeschichte einer Galaxie beeinträchtigen. Speca war möglicherweise einmal Teil eines solchen Szenarios. Wo mehrere Jets Spiralarme aus der Galaxie geworfen haben. Um einen solchen Prozess zu verstehen, hat das Team von Dr. Hota kürzlich NGC 3801 untersucht, dessen sehr junger Jet sich in einer sehr frühen Phase des Auftreffens auf die Wirtsgalaxie befindet. Staub- / PAK-, HI- und CO-Emissionen zeigen eine extrem verzogene Gasscheibe. Die HST-Daten zeigen deutlich einen Abfluss von erhitztem Gas. Dieser im Video dargestellte Gasverlust hat möglicherweise den Rückgang der Sternentstehung verursacht. Der größte Schlag von den Jets des Monsters ist jedoch dabei, der Galaxie den Knock-Down-Punch zu geben.

„Es scheint, dass wir diese Galaxie in einem seltenen Stadium ihrer Evolutionssequenz beobachten, in dem die Sternentstehung nach dem Zusammenschluss bereits zurückgegangen ist und eine neue starke Strahlrückkopplung die gasförmige sternbildende äußere Scheibe innerhalb der nächsten 10 Millionen Jahre beeinflussen wird, um sie weiter zu transformieren in eine rot-tote Galaxie vom frühen Typ. “ Sagt Dr. Hota.

Die Ursachen, warum heutige Radiogalaxien keine jungen sternbildenden Scheiben enthalten, sind nicht klar. Speca und NGC 3801 sind ideale Laboratorien, um die Koevolutionsprozesse von Schwarzlochgalaxien zu verstehen.

Original Research Paper: Auf frischer Tat ertappt: Eine Sternentstehungsgalaxie vom frühen Typ mit AGN-Jet-Feedback. Zur weiteren Lektüre: Verschiedene Pressemitteilungen und Neuigkeiten zur Entdeckung von Speca. Dieser Artikel wurde gegenüber der ursprünglichen Veröffentlichung geringfügig geändert, um weitere Informationen von Dr. Hota wiederzugeben.

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