• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • När galaxer kolliderar:Modeller tyder på att galaktiska kollisioner kan svälta ut massiva svarta hål

    Visualiseringar av den dynamiska modellen som simulerar två olika scenarier. Den översta raden visar en kollision som minskar kärnaktiviteten, den nedre raden visar en kollision som ökar kärnaktiviteten. Kredit:© 2021 Miki et al.

    Man trodde tidigare att kollisioner mellan galaxer nödvändigtvis skulle öka aktiviteten hos de massiva svarta hålen i deras centra. Dock, forskare har utfört de mest exakta simuleringarna av en rad kollisionsscenarier och har funnit att vissa kollisioner kan minska aktiviteten hos deras centrala svarta hål. Anledningen är att vissa frontalkollisioner faktiskt kan rensa de galaktiska kärnorna från materien som annars skulle ge bränsle till de svarta hålen inuti.

    Stora fenomen som kollision av galaxer betraktas ofta som en kosmisk katastrof, med stjärnor som kraschar och exploderar, och förstörelse i episk skala. Men faktiskt, det är närmare ett par moln som kombinerar sig, vanligtvis en större som absorberar en mindre. Det är osannolikt att några stjärnor inom dem skulle kollidera själva. Men som sagt, när galaxer kolliderar, konsekvenserna kan bli enorma.

    Galaxer kolliderar på olika sätt. Ibland kommer en liten galax att kollidera med den yttre delen av en större och antingen passera igenom eller smälta samman, i vilket fall, byter många stjärnor på vägen. Men galaxer kan också kollidera frontalt, under vilken den minsta av de två slits isär av överväldigande tidvattenkrafter från den större. Det är i detta scenario som något intressant kan hända inom den galaktiska kärnan.

    "I hjärtat av de flesta galaxer ligger ett massivt svart hål, eller MBH, " sa forskarassistent Yohei Miki från University of Tokyo. "Så länge som astronomer har utforskat galaktiska kollisioner, man har antagit att en kollision alltid skulle ge bränsle till en MBH i form av materia i kärnan. Och att detta bränsle skulle mata MBH, avsevärt öka sin verksamhet, som vi skulle se som ultraviolett och röntgenljus bland annat. Dock, vi har nu goda skäl att tro att detta händelseförlopp inte är oundvikligt och att faktiskt raka motsatsen ibland kan vara sant."

    Visualiseringar av den dynamiska modellen som simulerar en kollision ökar kärnaktiviteten. Kredit:© 2021 Miki et al.

    Det verkar logiskt att en galaktisk kollision bara skulle öka aktiviteten hos en MBH, men Miki och hans team var nyfikna på att testa denna uppfattning. De konstruerade mycket detaljerade modeller av galaktiska kollisionsscenarier och körde dem på superdatorer. Teamet var glada över att se att under vissa omständigheter, en inkommande liten galax kan faktiskt ta bort materialet kring MBH från den större. Detta skulle minska i stället för att öka dess aktivitet.

    "Vi beräknade den dynamiska utvecklingen av det gasformiga materialet som omger MBH i en torus, eller munk, form, " sa Miki. "Om den inkommande galaxen accelererade denna torus över en viss tröskel som bestäms av egenskaperna hos MBH, då skulle saken kastas ut och MBH skulle svältas. Dessa händelser kan pågå i en miljon år, även om vi fortfarande är osäkra på hur länge undertryckandet av MBH-aktivitet kan pågå."

    Konstnärens intryck av gas som dras bort från en galaktisk kärna. Kredit:© 2021 Miki et al.

    Denna forskning kan hjälpa oss att förstå utvecklingen av vår egen Vintergatan. Astronomer är övertygade om att vår galax har kolliderat med många mindre tidigare.

    Studien publiceras i Natur astronomi .


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com