احتفال الثقوب السوداء التي تم اكتشافها في شبكة العنكبوت المجرة

توضيح الثقب الأسود. الائتمان: Aurore Simonnet ومركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا

• للبحث عن ثقوب سوداء حول مجرة ​​”Spiderweb” ، لاحظ الفلكيون لأكثر من 8 أيام[{” 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.

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.

https://www.youtube.com/watch؟v=Eki6Sv8yCtU

للبحث عن ثقوب سوداء متنامية في عنقود العنكبوت الأولي ، لاحظ فريق من الباحثين ذلك لأكثر من ثمانية أيام مع شاندرا. في اللوحة الرئيسية لهذا الرسم ، تُظهر صورة مركبة لمجموعة Spiderweb الأولية الأشعة السينية التي اكتشفها Chandra (أيضًا باللون الأرجواني) والتي تم دمجها مع البيانات الضوئية من تلسكوب Subaru في Mauna Kea في هاواي (أحمر وأخضر وأبيض ). يبلغ عرض الصورة الكبيرة 11.3 مليون سنة ضوئية.

14 مصدرًا اكتشفها شاندرا. الائتمان: الأشعة السينية: NASA / CXC / INAF / P. توزي وآخرون بصري (سوبارو): NAOJ / NINS ؛ بصري (HST): NASA / STScI

معظم “النقط” في الصورة الضوئية عبارة عن مجرات في العنقود الأولي ، بما في ذلك 14 مجرات تم اكتشافها في صورة تشاندرا العميقة الجديدة. تكشف مصادر الأشعة السينية هذه عن وجود مادة تسقط باتجاه الثقوب السوداء الهائلة التي تحتوي على مئات الملايين من المرات من كتلة الشمس. توجد عنقود شبكة العنكبوت الأولية في حقبة من الكون يشير إليها علماء الفلك باسم “الظهيرة الكونية”. اكتشف العلماء أنه خلال هذا الوقت – حوالي 3 مليارات سنة بعد الانفجار العظيم – كانت الثقوب السوداء والمجرات تشهد نموًا شديدًا.

يبدو أن Spiderweb يتجاوز المعايير السامية لهذه الفترة النشطة في الكون. تشير المصادر الأربعة عشر التي اكتشفها تشاندرا (محاطة بدائرة في الصورة أدناه) إلى أن حوالي 25٪ من المجرات الضخمة تحتوي على ثقوب سوداء نشطة النمو. هذا هو ما بين خمسة وعشرين مرة أعلى من الكسر الموجود في المجرات الأخرى ذات العمر المماثل ونطاق الكتل تقريبًا.

14 مصدرًا اكتشفها شاندرا. الائتمان: الأشعة السينية: NASA / CXC / INAF / P. توزي وآخرون بصري (سوبارو): NAOJ / NINS ؛ بصري (HST): NASA / STScI

تشير هذه النتائج إلى أن بعض العوامل البيئية مسؤولة عن العدد الكبير من الثقوب السوداء سريعة النمو في العنقود الأولي لشبكة العنكبوت. قد يكون أحد الأسباب هو أن المعدل العالي من الاصطدامات والتفاعلات بين المجرات يكتسح الغاز نحو الثقوب السوداء في مركز كل مجرة ​​، مما يوفر كميات كبيرة من المواد لاستهلاكها. تفسير آخر هو أن العنقود الأولي لا يزال يحتوي على كميات كبيرة من الغاز البارد الذي يسهل استهلاكه بواسطة a[{” attribute=””>black hole than hot gas (this cold gas would be heated as the protocluster evolves into a galaxy cluster).

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.

https://www.youtube.com/watch؟v=Wbw4CvQTqwE

تم قبول ورقة تصف هذه النتائج للنشر في المجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية. المؤلف الأول هو باولو توزي من المعهد الوطني للفيزياء الفلكية في آرتري بإيطاليا.

المرجع: “700 ks Chandra Spiderweb Field I: دليل على نشاط نووي واسع النطاق في المجموعة الأولية” بقلم 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 نورمان ، إي. راسيا ، ب. روساتي وأ. سارو ، مقبول ، علم الفلك والفيزياء الفلكية.
arXiv: 2203.02208

يدير مركز مارشال لرحلات الفضاء التابع لناسا برنامج شاندرا. يتحكم مركز شاندرا للأشعة السينية التابع لمرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية في العمليات العلمية من كامبريدج ، ماساتشوستس ، وعمليات الطيران من بيرلينجتون ، ماساتشوستس.