Existuje galaxie, která není příliš daleko od naší vlastní, že si astronomové byli jisti, že mají tvar alespoň jako „X“, alespoň z pohledu radioteleskopů. Ale nový, jasnější snímek z radioteleskopu ukazuje, že galaxie vypadá spíše jako natažená kulička.
Tento obraz, zveřejněný 11. července v časopise Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti, vyzdvihuje desetiletí trvající představy o galaxii NGC 326 a narušuje dlouhodobou teorii o kolizích mezi supermasivními černými dírami. Je to produkt nízkofrekvenčního pole (LOFAR), výkonného radioteleskopu v Nizozemsku.
NGC 326 opravdu vypadal, že má tvar X, psali autoři 11. července. Kdykoli vědci studovali rádiové podpisy galaxie - zvláštní vzorce rádiových vln, které struktura emituje - vypadalo, že vykazují čtyři odlišné laloky, nohy X. To byl důkaz, mysleli si, o minulé obří kolizi mezi dvěma superhmotnými černými dírami . Nový obrázek však představuje složitější obrázek - ten, který sama o sobě nedokáže vysvětlit kolize černých děr.
Tady je důvod, proč byl tvar X velkým problémem pro vědce z černé díry. Velké galaxie, včetně naší vlastní Mléčné dráhy, mají ve svých centrech supermasivní černé díry, jak již dříve oznámila Live Science. Ty černé díry, velké, jaké jsou, jsou většinou příliš malé a vzdálené, aby je bylo možné pozorovat i s těmi nejlepšími dalekohledy. Astronomové však mohou tyto černé díry rozeznat na základě svých rádiových podpisů. Mnoho superhmotných černých děr vystřelilo dvě trysky hmoty do vesmíru, vyrobené z materiálu, který sotva unikl pádu do prázdnoty. Tyto trysky střílejí v opačných směrech při významných zlomcích rychlosti světla a vytvářejí dlouhé rozmazání zářících částic napříč vesmírem, často větších než jejich hostitelské galaxie, které radioteleskopy dokáží detekovat.
Ale vědci už dlouho přemýšleli: Když se spojí velké galaxie, srazí se jejich superhmotné černé díry? V astrofyzice je otevřenou otázkou, zda byl vesmír dostatečně dlouhý na to, aby se dvě superhmotné černé díry zabouchly dohromady, psali autoři článku. Jakmile se dva takoví obři narazí na oběžné dráhy druhého, mohl by se proces točení blíže a blíž a pak nakonec srážet, trvat tolik miliard let, že bychom ho v našem vesmíru nikdy neviděli.
Někteří astronomové si však mysleli, že galaxie ve tvaru X jsou důkazem toho, že k těmto srážkám došlo. Teorie byla taková, že podle autorů příspěvku v určitém okamžiku supermasivní černá díra produkující dvě trysky narazila do další supermasivní černé díry, což vedlo k nové, větší černé díře orientované na zcela novou osu. Tato nová černá díra by střílela jeho dvě trysky úplně jiným směrem, ale trysky z původní černé díry zůstaly v prostoru zářící a vytvářely ten tvar X.
Tato teorie galaxií ve tvaru X však má některé velmi přísné termíny: Mezi laloky trysek nemůže dojít k rozmazání. Prázdné prostory musí být tmavé. Je to proto, že černá díra by se najednou přeorientovala tak, že by trysky nenastupovaly přes intervenující prostor a nestříkaly by je částicemi. Tento proces by z vnějšího pohledu vypadal jako vypínání jednoho zdroje paprsků stejně jako druhý zapnutý na stejném místě a stříkání různými směry.
Nový obrázek LOFAR ukazuje, že alespoň v NGC 326 tomu tak není. Mezery mezi laloky „X“ galaxie jsou zaplněny zářícími částicemi, což je činí spíše jako kulička než písmeno abecedy.
"Zdůrazňujeme, že sloučení BH-BH, které se projevuje buď jako náhlá reorientace tryskami, nebo jako pomalejší přechod ..., není těmito údaji vyloučeno," uvedli vědci v příspěvku. "Ale už to není samo o sobě nezbytné ani dostatečné vysvětlení pozorované morfologie zdroje."
Jinými slovy, černé díry by se mohly sloučit do NGC 326. Tento podrobnější obrázek však nutně neukazuje detritus takové fúze. A pokud k fúzi černých děr došlo v NGC 326, nemůže tato sloučení sama o sobě vysvětlit tvar, který mohou astronomové vidět v této části vesmíru.
Vědci psali, že astronomové budou muset přehodnotit své předpoklady o galaxiích ve tvaru X, z nichž NGC 326 byl „prototypovým“ příkladem. Když se astronomové chystají umístit do vesmíru laserovou interferometrickou kosmickou anténu nebo LISA - nejcitlivější detektor gravitační vlny vůbec - do vesmíru, někteří vytvořili výpočty, kolik superhmotných fúzí černých děr (které produkují velmi velké vlnění v časoprostoru, také známý jako nízkofrekvenční gravitační vlny) by měl být nástroj schopen detekovat každý rok na základě počtu galaxií ve tvaru X ve vesmíru. Ale pokud NGC 326 není ve skutečnosti ve tvaru X, mohou astronomové věřit, že jsou někteří ze vzdálenějších? Mohl by být čas vrátit se zpět na rýsovací prkno při těchto výpočtech.
