Lielie melnie caurumi, kas atrodas galaktiku centrā, var būt izsalkuši zvēri. Bet kas liek gāzēm un putekļiem pēdējos gaismas gados iekļūt šo supermasīvo melno caurumu priekšā?
Tika teorēts, ka apvienošanās starp galaktikām traucē gāzēm un putekļiem galaktikā un liek šai lietai nokļūt melnā cauruma tiešā apkārtnē. Tas ir, līdz nesenam pētījumam par 140 galaktikām, kurās atrodas aktīvie galaktiskie kodoli (AGN) - vēl viens nosaukums aktīvajiem melnajiem caurumiem galaktiku centrā - sniedza pārliecinošus pierādījumus tam, ka daudzās no galaktikām, kurās ir šie AGN, nav bijušu apvienošanās pazīmju.
Pētījumu veica starptautiska astronomu komanda. Mauricio Cisternas no Maksa Planka astronomijas institūta un viņa komanda izmantoja datus no 140 galaktikām, kuras attēloja XMM-Ņūtona rentgena observatorija. Galaktikās, kurās viņi piedalījās, bija sarkana nobīde starp z = 0,3 - 1, kas nozīmē, ka tās atrodas apmēram 4 līdz 8 miljardu gaismas gadu attālumā (un tādējādi gaisma, ko mēs no tām redzam, ir aptuveni 4-8 miljardi gadu veca).
Tomēr viņi ne tikai apskatīja attiecīgo galaktiku attēlus; varētu parādīties aizspriedumi to galaktiku klasificēšanā, kurās aktīvie kodoli ir vairāk izkropļoti no apvienošanās. Tā vietā viņi izveidoja galaktiku “kontrolgrupu”, izmantojot neaktīvo galaktiku attēlus no tā paša sarkana nobīdes kā AGN saimnieka galaktikām. Viņi paņēma attēlus no Kosmiskās evolūcijas apsekojuma (COSMOS), apsekojuma par lielu debess reģionu vairākos gaismas viļņu garumos. Tā kā šīs galaktikas bija no tās pašas sarkanās nobīdes kā tās, kuras gribēja izpētīt, tās parāda to pašu galaktikas evolūcijas posmu. Kopumā viņu salīdzināšanas paraugā bija 1264 galaktikas.
Veids, kādā viņi izstrādāja pētījumu, bija saistīts ar zinātnes principu, ko parasti neizmanto astronomijas jomā: neredzīgo pētījumu. Cisternas un viņa komandai bija 9 salīdzināšanas galaktikas - kurās nebija AGN - ar vienādu sarkano nobīdi katrā no tām 140 galaktikām, kuras liecināja par aktīva kodola klātbūtni.
Pēc tam viņi izdarīja visas attēlā redzamās spilgtās aktīvās kodola pazīmes. Tas nozīmē, ka galaktikas viņu 140 galaktiku paraugā ar AGN būtībā notiktu parādās pat apmācītai acij kā galaktikai bez AGN indikatora pazīmēm. Pēc tam viņi iesniedza kontroles galaktikas un izmainītos AGN attēlus desmit dažādiem astronomiem un lūdza tos visus klasificēt kā “izkropļotus”, “mēreni izkropļotus” vai “neizkropļotus”.
Tā kā viņu izlases lielums bija diezgan vadāms un daudzās galaktikās izkropļojumi bija pārāk smalki, lai dators tos varētu atpazīt, viņu izvēlētais attēla analīzes rīks bija modeļa meklētāja smadzenes. Tas var likties pazīstami - kaut kas līdzīgs tiek darīts ar milzīgiem panākumiem ar cilvēkiem, kuri ir galaktiku klasifikācijas amatieri Galaktikas zooloģiskajā dārzā.
Kad galaktika saplūst ar citu galaktiku, apvienošanās izkropļo tās formu identificējamos veidos - tā izlocīs normāli gludu eliptisku galaktiku ārpus formas, un, ja galaktika ir spirāle, rokas šķiet nedaudz “izlobītas”. Ja būtu tas, ka galaktiskās apvienošanās ir visticamākais AGN cēlonis, tad tām galaktikām ar aktīvu kodolu, visticamāk, tiktu parādīti izkropļojumi no šīs iepriekšējās apvienošanās.
Komanda izjuta šo pētījumu aklo procesu, lai novērstu jebkādu neobjektivitāti, kāda tiem, kas skatās attēlus, būtu klasificēt AGN kā sagrozītāku. Abas izvēloties samērā lielu galaktiku paraugu un analizējot attēlus, novēršot jebkādas novirzes, viņi cerēja skaidri parādīt, vai pastāv korelācija starp AGN un apvienošanos.
Rezultāts? Šīs galaktikas ar aktīvo galaktisko kodolu neuzrādīja vairāk kropļojumu nekā tās galaktikas salīdzinājuma paraugā. Kā raksta autori, "apvienošanās un mijiedarbība, kurā iesaistīti AGN saimnieki, nav dominējošie un notiek ne biežāk kā neaktīvās galaktikās."
Tas nozīmē, ka astronomi nevar norādīt uz galaktisko apvienošanos kā galveno AGN iemeslu. Pētījums parādīja, ka vismaz 75% no AGN radīšanas - vismaz starp pēdējiem 4–8 miljardiem gadu - jābūt no citiem avotiem, nevis galaktisko apvienošanos. Iespējamie kandidāti uz šiem avotiem ir: “galaktiska uzmākšanās”, tās galaktikas, kas nesaskaras, bet nonāk pietiekami tuvu, lai gravitācijas ietekmē viena otru; galaktikas centrālās joslas nestabilitāte; vai milzu molekulāru mākoņu sadursme galaktikā.
Zinot, ka AGN lielākoties neizraisa galaktisko apvienošanās, astronomi palīdzēs labāk izprast galaktiku veidošanos un attīstību. Aktīvie kodoli galaktikās, kas tos uzņem, lielā mērā ietekmē galaktiku veidošanos. Šo procesu sauc par “AGN atgriezenisko saiti”, un mehānismi un efekti, kas rodas no mijiedarbības starp enerģijas plūsmu no AGN un apkārtējo materiālu galaktikas centrā, joprojām ir karsts astronomijas pētījumu temats.
Apvienošanās tālākā pagātnē nekā 8 miljardi gadu varētu vēl būt saistīta ar AGN - šis pētījums izslēdz tikai noteiktu šo galaktiku populāciju - un tas ir jautājums, kuru komanda plāno pieņemt nākamajā, gaidot Habla kosmiskā teleskopa apsekojumus un Džeimsa Veba kosmiskais teleskops. Viņu pētījums tiks publicēts Astrophysical Journal 10. janvāra numurā, un versija pirms drukāšanas ir pieejama Arxiv.
Avots: HST ziņu izlaidums, Maksa Planka astronomijas institūts, Arxiv papīrs
