חללית יפנית אבודה חולקת נוף פורץ דרך של קבוצת גלקסי

גרפיקת חור שחור מסיבית

תמונה זו ממחישה כיצד חורים שחורים -מסיביים במרכז אשכולות גלקסיות יכולים לחמם גז בין -גלקטי, ולמנוע ממנו להתקרר וליצור כוכבים. החור השחור מנפח בועות (אזורים כהים) של גז אולטרה, מיונן, הנקרא פלזמה. הבועות, המגיעות לעשרות אלפי שנות אור לחלל, גוררות גז (עננים כחולים) ממרכז האשכול, המסביר את פסי הגז הארוכים, או נימים, הנראים בתמונות אופטיות. באזורים החיצוניים הבועות גורמות לערבול, שמחמם את הגז. הגז החם פולט צילומי רנטגן בהירים שזוהו על ידי לווייני רנטגן. (אשראי תמונה: מעבדת המאיצים הלאומית SLAC)



כמו קונדיטור המנסה להגיע לעקביות הנכונה בתערובת מתוקה, חור שחור סופר -מסיבי מערבב נמרצות את הגז בתוך אוסף גלקסיות כדי לשמור על היווצרות הכוכבים במינימום. הממצא החדש, שנחשף על ידי החללית הנידונה להיטומי, עשוי לסייע בפתרון השאלה מדוע נוצרים כל כך מעט כוכבים בתוך אוספים של מאות או אלפי גלקסיות.



אנדרו פאביאן, פרופסור לאסטרונומיה באוניברסיטת קיימברידג ', אמר כי Hitomi מדד את תנועת הגז במרכז אשכול הגלקסיות של פרסאוס, עד 50 פעמים טוב יותר ממכשירים קודמים. החור השחור, על ידי ערבוב הגז, מונע מהחומר להתקרר וליצור כוכבים חדשים.

ללא פעילות הערבוב מהחור השחור, 'הגלקסיה המרכזית תהיה בהירה בהרבה ובעלת מסת כוכבים גבוהה בהרבה', אמר פאביאן בדוא'ל ל- demokratija.eu. פביאן הוא יו'ר חלק מקבוצת העבודה המדעית של היטומי, שיתוף פעולה בינלאומי בראשות סוכנות החקירות האווירית של יפן (JAXA). קבוצה זו פרסמה את תוצאות המדע היחיד שהשלימה חללית האיטומי לפני שהתפרקה במסלול שלה באפריל האחרון. [ תמונות: חורים שחורים של היקום ]



'את זה כבר ידענו חורים שחורים סבירים שנמצאים במרכז כל אשכולות הגלקסיות ועשויים בעשרות מיליארדי מונים מהשמש, יכולים לשחק תפקיד מרכזי בשמירה על התקררות הגז על ידי הזרקת איכשהו לתוכו אנרגיה ', אומר נורברט ורנר, עמית מחקר כך מסרה הודעת אוניברסיטת סטנפורד בקליפורניה שניתחה נתונים של Hitomi. 'עכשיו אנחנו מבינים את המנגנון הזה טוב יותר ורואים שיש בדיוק את הכמות הנכונה של תנועת ערבוב כדי לייצר מספיק חום.'

כפית מאסיבית

אשכולות גלקסיות בנויות מכל מקום בין 50 לאלפי גלקסיות. גז חם המגיע לעשרות מיליוני מעלות פרנהייט מהווה כ -15 אחוזים מצרר, וגורם לו לזרוח בעוצמה בספקטרום הרנטגן. לימוד הגז עוזר לאסטרונומים לבצע אומדנים עד כמה הצביר הוא עצום, אך אומדנים אלה יכולים להשתנות בהתאם למהירות הגירוח של הגז, תהליך שיכול להשפיע גם על לידת כוכבים.

מכשירים אחרים חקרו את אשכול פרסאוס, אשכול הרנטגן הבהיר ביותר בשמים, ואחד המסיביים ביותר. הצצות אלה חשפו בועות גז עצומות ברוחב אלפי שנות אור, שנזרקות החוצה על ידי החור השחור העל-מסיבי במרכז האשכול.



לראשונה הצליחה היטומי לקשר את תנועת הגז לבועות. כשהם עולים מהחור השחור, הבועות גוררות גז ממרכז האשכול, בוחשות אותו ומחממות אותו. מכיוון שהגז אינו יכול להתקרר, הוא אינו מסוגל ליצור כוכבים חדשים. (תמונות באור גלוי חושפות פסים של גז קר יותר שהתרחקו מהמרכז הגלקטי).

'למרות שהתנועות מחממות את הגז במרכז אשכול פרסאוס, מהירותן היא רק כ -160 קילומטרים בשנייה, וזה איטי באופן מפתיע בהתחשב עד כמה האזור נראה מוטרד בתמונות צילום רנטגן', מנהלת שותפה של Hitomi החוקר רוג'ר בלנדפורד, פרופסור לפיזיקה באוניברסיטת סטנפורד ופרופסור לאסטרופיזיקה ופיזיקת חלקיקים במעבדת המאיצים הלאומית SLAC של המחלקה לאנרגיה.

בעוד שהבין כיצד תנועות הגז יכולות להשפיע על אומדני המסה באשכול, אמר בלנדפורד כי המדידות החדשות לא הובילו לשינויים משמעותיים בחישובי המסה הקודמים.



לרוע המזל, היטומי הצליח לחקור את אשכול פרסאוס רק לזמן קצר לפני הלוויין הלך לאיבוד.

בשל כישלון החללית, 'איננו מסוגלים לבצע מדידות אלה באשכולות וגלקסיות אחרות וכך להבין טוב יותר כיצד תהליך המשוב פועל', אמר פביאן.

המחקר, יחד עם מאמר פרספקטיבה נלווה, פורסם היום (6 ביולי) באינטרנט בכתב העת טֶבַע .

תמונה משולבת של תמונת הרנטגן (רקע) של צ

תמונה משולבת של תמונת הרנטגן (רקע) של צ'אנדרה של ליבת אשכול פרסאוס עם תמונת הרנטגן של היטומי המתוארת בצהוב. ספקטרום הרנטגן מציג ברזל דמוי הליום משמאל וברזל דמוי מימן מימין, כאשר קוויו הצרים ממפים את מהירות הגז החם.(אשראי תמונה: Hitomi Collaboration / JAXA, NASA, ESA, SRON, CSA)

'פרק חדש'

הושק בפברואר 2016 , Hitomi נשאה גלאי רנטגן שנועד לאתר עצמים קלים פי 10 עד פי 100 מאלו הנראים לחלליות קודמות, על פי JAXA. על ידי חיפוש אובייקטים בעלי אנרגיה גבוהה כגון חורים שחורים, אשכולות גלקסיות ושרידי סופרנובה מהחלל, היטומי הצליח להתבונן באורכי גל רנטגן וקרינת גמא שלא יכול לעבור דרך האטמוספירה של כדור הארץ.

אבל אחרי קצת יותר מחודש בחלל, תקלה גרמה להיטומי שהסתובבה בפראות ללא שליטה. הסיבוב המהיר גרם לכמה חלקים מהלווין להתנתק, מה שהשבית לצמיתות את החללית. עד 11 שברים התגלו מעופפים בחלל. בסוף אפריל סיימה JAXA את מאמציה להתחבר מחדש לחללית, הרבה לפני תום המשימה שאמורה להיות שלוש שנים.

למרות הרסו המוקדם, הצליחה היטומי לבצע מדע משמעותי. בשבוע הראשון לאחר השיגור בילתה החללית שלושה ימים בתצפית על אשכול פרסאוס, וביצעה בסך הכל ארבע תצפיות. Hitomi החלה בשינוי המיקום הגורלי שלה לפני שהמלאכה השלימה את כל המחקרים שהתכוונו החוקרים לבצע.

'בסופו של דבר, זה היה מייפה חלק ניכר מהאשכול במשך חודש או יותר, והרבה יותר על אשכולות רבים אחרים', אמר פביאן.

הוא אמר ל- demokratija.eu שרק מספר מקורות אחרים נצפו למטרות כיול, ואלה יהיו 'הרבה פחות מעניינים מבחינה מדעית'.

'היכולת למדוד תנועות גז מהווה התקדמות משמעותית בהבנת ההתנהגות הדינאמית של אשכולות הגלקסיה והקשרים שלה עם האבולוציה הקוסמית', אמרה מחברת המחקר אירינה ז'וראבלבה ממכון קאבלי לאסטרופיזיקה וקוסמולוגיה של חלקיקים, באותה הודעה של SLAC. מעבדת האצה הלאומית. 'אף על פי שמשימת Hitomi הסתיימה באופן טרגי לאחר פרק זמן קצר מאוד, אפשר לומר שהיא פתחה פרק חדש באסטרונומיה של רנטגן.'

עקוב אחר נולה טיילור רד בטוויטר @נולהטרד אוֹ Google+ . עקוב אחרינו ב @Spacedotcom , פייסבוק אוֹ Google+ . פורסם במקור ב- demokratija.eu.