Τι συμβαίνει όταν «σβήνουν» οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες: Ανακάλυψη νέων ραδιογαλαξιών

Αστρονόμοι ανακάλυψαν πρόσφατα έναν άγνωστο πληθυσμό ραδιογαλαξιών των οποίων οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες σταμάτησαν να τροφοδοτούν τους πίδακες πλάσματος ρίχνοντας φως στον κύκλο ζωής τους.

Μια νέα ανακάλυψη προσφέρει πολύτιμα στοιχεία για το τι ακριβώς συμβαίνει όταν οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στο κέντρο των γαλαξιών σταματούν να λειτουργούν. Αστρονόμοι εντόπισαν έναν μέχρι πρότινος άγνωστο πληθυσμό ραδιογαλαξιών οι οποίοι διαθέτουν φθίνοντες πίδακες πλάσματος, αποκαλύπτοντας τα τελικά στάδια της εξέλιξης αυτών των κοσμικών δομών.

Οι ραδιογαλαξίες εκπέμπουν εξαιρετικά φωτεινά ραδιοκύματα και διαθέτουν τεράστιους λοβούς αερίου που μπορούν να εκτείνονται για εκατομμύρια έτη φωτός. Αυτοί οι λοβοί τροφοδοτούνται από τους ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες και τις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες. Όταν αυτή η τροφοδοσία διακόπτεται, οι λοβοί δεν ανανεώνονται με νέο υλικό και σταδιακά αρχίζουν να σβήνουν, περνώντας στο στάδιο του υπολείμματος.

Η έρευνα και η επιβεβαίωση των υποψηφίων

Η ερευνητική ομάδα επικεντρώθηκε στη μελέτη δεκατεσσάρων υποψηφίων ραδιογαλαξιών στην περιοχή του ουρανού που είναι γνωστή ως πεδίο XMM-LSS, η οποία έχει μελετηθεί εκτενώς και από το παρατηρητήριο ακτίνων Χ, XMM-Newton. Για τον σκοπό αυτό συνδύασαν παρατηρήσεις από κορυφαία τηλεσκόπια, όπως τη συστοιχία MeerKAT στη Νότια Αφρική, το Jansky Very Large Array και το δίκτυο LOFAR. Αυτός ο συνδυασμός επέτρεψε στους επιστήμονες να εξετάσουν πώς αλλάζουν οι ραδιοεκπομπές καθώς τα σωματίδια μέσα στους λοβούς χάνουν σταδιακά την ενέργειά τους.

Από την ανάλυση των δεδομένων προέκυψε ότι δώδεκα από τους δεκατέσσερις γαλαξίες αποτελούν πράγματι υπολείμματα ραδιογαλαξιών, ενώ οι υπόλοιποι δύο παραμένουν ενεργοί.

Οι ηλικίες εξασθένισης και τα νέα δεδομένα

Το πιο εντυπωσιακό στοιχείο της έρευνας αφορά την ηλικία αυτών των υπολειμμάτων. Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι οι συγκεκριμένοι ραδιογαλαξίες εξασθενούν για διάστημα που κυμαίνεται από 8 έως 42 εκατομμύρια χρόνια, με τον μέσο όρο να υπολογίζεται στα 12 εκατομμύρια χρόνια. Αυτές οι ηλικίες είναι αισθητά μικρότερες σε σύγκριση με προηγούμενες μετρήσεις, γεγονός που υποδεικνύει ότι οι αστρονόμοι πιθανότατα αγνοούσαν μέχρι σήμερα την ύπαρξη ενός πληθυσμού βραχύβιων υπολειμμάτων.

Επιπλέον, τα επιβεβαιωμένα υπολείμματα βρίσκονται σε διαφορετικά εξελικτικά στάδια. Σε ορισμένους γαλαξίες οι πίδακες έχουν μόλις απενεργοποιηθεί, ενώ άλλοι βρίσκονται σε πολύ πιο προχωρημένο στάδιο εξασθένισης. Αυτά τα νέα ευρήματα θεωρούνται καθοριστικά για την κατανόηση του κύκλου ζωής των γαλαξιών, αλλά και του τρόπου με τον οποίο οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες λειτουργούν ως κινητήρες που τροφοδοτούν τους κοσμικούς λοβούς.