Tiedemiehet uskovat, että lähes kaikkien maailmankaikkeuden galaksien keskellä piilee supermassiivinen musta aukko, jonka massa on miljoonia tai miljardeja kertoja suurempi kuin Auringon massa ja jonka valtava painovoima on vastuussa kaikkien tähtien pitämisestä yhdessä. Kuitenkin Abell 2261-galaksiryhmän sydän, joka sijaitsee noin 2.7 miljardin valovuoden päässä Maasta, näyttää rikkovan teorian. Siellä astrofysiikan säännöt osoittavat, että pitäisi olla valtava 3,000-100,000 XNUMX miljoonan aurinkomassan hirviö, joka on verrattavissa joidenkin suurimpien tunnettujen painoon. Kuitenkin niin paljon kuin tutkijat etsivät jatkuvasti, sitä ei ole mahdollista löytää. Viimeisimmät havainnot NASAn Chandra-röntgensäteilyn observatorion ja Hubble-avaruusteleskoopin kanssa syventyvät vain mysteeriin.
Käyttäen Chandra -tietoja vuosina 1999 ja 2004, tähtitieteilijät olivat jo etsineet Abellin keskustasta 2,261 supermassiivisen mustan aukon merkkiä. He metsästivät materiaalia, joka oli ylikuumentunut, kun se putosi mustaan aukkoon ja tuotti röntgensäteitä, mutta he eivät havainneet tällaista lähdettä.
Karkotettu sulautumisen jälkeen
Nyt, kun uusia ja pidempiä Chandran havaintoja saatiin vuonna 2018, Michiganin yliopiston Kayhan Gultekinin johtama tiimi etsi syvemmälle galaksin keskellä olevaa mustaa aukkoa. He harkitsivat myös vaihtoehtoista selitystä, jossa musta aukko poistettiin kahden galaksin yhdistämisen jälkeen, joista jokaisella oli oma reikä, muodostamaan havaittu galaksi.
Kun mustat aukot sulautuvat yhteen, ne tuottavat avaruudessa aaltoja, joita kutsutaan painovoima-aalloiksi. Jos tällaisen tapahtuman synnyttämä suuri määrä gravitaatioaaltoja olisi vahvempi yhteen suuntaan kuin toinen, teoria ennustaa, että uusi, vielä massiivisempi musta aukko olisi lähetetty täydellä nopeudella galaksin keskustasta vastakkaiseen suuntaan. Tätä kutsutaan laskevaksi mustaksi aukoksi.
Tähtitieteilijät eivät ole löytäneet lopullisia todisteita mustan aukon palautumisesta, eikä tiedetä, pääsevätkö supermasivit riittävän lähelle toisiaan tuottamaan gravitaatioaaltoja ja sulautumaan. Toistaiseksi he ovat vahvistaneet vain paljon pienempien esineiden sulamisen. Suuremman väistyvän löytäminen rohkaisi tutkijoita etsimään painovoima -aaltoja supermassiivisten mustien aukkojen sulautumisesta.
Epäsuorat signaalit
Tutkijat uskovat, että tämä olisi voinut tapahtua Abell 2261: n keskustassa kahdella epäsuoralla merkillä. Ensinnäkin Hubblen ja Subarun teleskoopin optisten havaintojen tiedot paljastavat galaktisen ytimen, keskialueen, jossa galaksin tähtien lukumäärä on sen kokoa vastaavan galaksin maksimiarvo, paljon odotettua suurempi. Toinen merkki on, että galaksin tihein tähtikonsentraatio on yli 2,000 valovuoden päässä keskustasta, yllättävän kaukana.
Fuusion aikana supermassiivinen musta aukko kussakin galaksissa vajoaa kohti juuri sulautuneen galaksin keskustaa. Jos painovoima pitää niitä yhdessä ja niiden kierto alkaa kutistua, mustien aukkojen odotetaan olevan vuorovaikutuksessa ympäröivien tähtien kanssa ja karkottavat ne galaksin keskustasta. Tämä selittäisi Abell 2261: n suuren ytimen.
Tähtien keskittyminen keskustan ulkopuolelle on saattanut johtua myös väkivaltaisesta tapahtumasta, kuten kahden supermassiivisen mustan aukon sulautumisesta ja sen jälkeen yhden suuremman mustan aukon palamisesta.
Ei jälkiä tähdissä
Vaikka on viitteitä mustan aukon sulautumisesta, Chandra- ja Hubble -tiedot eivät osoittaneet todisteita mustasta aukosta. Tutkijat olivat aikaisemmin käyttäneet Hubblea etsimään tähtiryhmää, jonka väistyvä musta aukko olisi voinut pyyhkiä pois. He tutkivat kolmea galaksin keskustan lähellä sijaitsevaa klusteria ja tutkivat, ovatko tähtien liikkeet näissä klustereissa riittävän korkeita viittaamaan siihen, että ne sisältävät 10 miljardin aurinkomassan mustan aukon. Kahdessa ryhmässä ei löydetty selviä todisteita mustasta aukosta, ja toisen tähdet olivat liian heikkoja tekemään hyödyllisiä johtopäätöksiä.
He myös tutkivat aiemmin Abell 2261: n havaintoja NSF: n Karl G.Jansky Very Large Array -laitteella. Galaksin keskustan lähellä havaittu radiosäteily viittasi siihen, että supermassiivisen mustan aukon toiminta oli tapahtunut siellä 50 miljoonaa vuotta sitten, mutta se ei tarkoita, että galaksin keskustassa olisi tällä hetkellä tällainen musta aukko.
Sitten he suuntasivat Chandraan etsimään materiaalia, joka oli ylikuumentunut ja tuottanut röntgensäteitä, kun se putosi mustaan aukkoon. Vaikka tiedot paljastivat, että tihein kuuma kaasu ei ollut galaksin keskellä, sitä ei esitetty klusterin keskellä tai missään tähtijoukossa. Kirjoittajat päättivät, että joko missään näistä paikoista ei ole mustaa aukkoa tai että se houkuttelee materiaalia liian hitaasti tuottamaan havaittavaa röntgensäteilyä.
Tämän jättimäisen mustan aukon sijainnin mysteeri jatkuu. Vaikka haku epäonnistui, tähtitieteilijät toivovat, että James Webbin avaruusteleskooppi voi paljastaa sen läsnäolon. Jos Webb ei löydä sitä, paras selitys on, että musta aukko on siirtynyt tarpeeksi kauas galaksin keskustasta.
