Astronomer har upptäckt en ganska konstig skillnad i mitten av en avlägsen galax - den innehåller två supermassiva svarta hål, men en av dessa svarta hål är "naken" och omges av endast några stjärnor. Däremot suger systern till det här svarta hålet bara från ett kluster av stjärnor.
Denna upptäckt, enligt observationer av Hubble Space Telescope och NASA Chandra X-ray Observatory, gjorde astronomer undrar: varför har några svarta hål ett kluster av stjärnor som omger dem, medan andra är berövade av det? Dessutom påverkar denna kontrast utvecklingen av ett svart hål och hur påverkar detta utvecklingen av hela galaxerna?
Som Discovery News rapporter, tidigare den här veckan, är den första nyckeln till den udda skillnaden i SDSS J1126 + 2944 att denna galax är resultatet av en galaxfusion. Sammanslagningar uppstår när två (eller fler) galaxer kolliderar och faller i fällan i deras gemensamma tyngdkraftsbrunn. Vissa stjärnor är utspridda i en dramatisk chock, men för det mesta blandar stjärnorna och sedan bosätter sig (få sin plats). (Det antas att massiva galaxer som Vintergatan är i själva verket demonterade rester av många små galaxer).
Trots allt, supermassiva svarta hål, som tros gömma sig i kärnorna i de flesta galaxer i universum, kan sammanfoga sig och skapa super-supermassiva svarta hål. Detta är den oundvikliga delen av tillväxten av ett svart hål i galaxernas utveckling.
Men i fråga om SDSS K1126 + 2944 ligger de två svarta hålen fortfarande på ett avstånd från varandra och presenterades i en ny studie den här veckan vid American Astronomical Society (AAS) under Kissimmee, Florida, möte och publicerade i Astrophysical Journal. Forskare kastade all sin styrka för att förstå varför en av de svarta hålen har en befolkning av stjärnor - en funktion som utan tvekan kommer att påverka dess utbud av fallande materia. "Ett svart hål svält, och har 500 gånger färre stjärnor i samband med det än ett annat svart hål", säger leadforskare Julie Comerford, Colorado, Boulder University. "Frågan är varför det finns en sådan motsättning."
Comerford anser att det finns två möjligheter. Först av allt, under sammanflödet av två galaxer bröt tidvatten- och gravitationskrafter av grannskapet i det svarta hålet och spridda de omgivande stjärnorna. Men det finns en annan ganska nyfiken förklaring som kan fylla klyftan i vår kunskap om hur svarta hål växer.
I astrofysik vet vi att mestadels svarta hål har från 5 till 100 solmassor, som förblir bakom efter en massiv stjärna går till en supernova och vi känner till "supermassiva" svarta hål i galaktiska kärnor som har en massa från några hundra tusen till miljoner (eller till och med miljarder) solmassor. Du kanske har märkt att det finns ett stort massavstånd mellan dessa två typer av svarta hål. Om svarta hål börjar från små storlekar och växa mer massiva över tid, vilka typer av svarta hål bildar en bro mellan den svarta håls stjärnmassa och supermassiva monster?
Astronomer letade efter "mellanliggande massor" av svarta hål (IMBH) för att fylla detta gap, och att veta förekomsten av stjärnmassa och supermassiva svarta hål måste det finnas många IMBH-enheter. För det mesta blir de genomsnittliga svarta hålen i deras väg supermassiva. Men det finns bara en handfull kandidater och det är bara konstigt. Om våra teorier om utvecklingen av ett svart hål är korrekta, borde vi inte ha svårt att spåra mellanliggande svarta hål som faller i massintervallet från 100 till en miljon solmassor. Är deras outliers bara svårt för oss att förstå? Eller saknar observationsdata är nyckeln till deras sällsynthet? Mellanliggande massor av svarta hål är för massiva att bilda vid exploderande massiva stjärnor, så de kommer sannolikt att vara föremål som långsamt bildas som ett resultat av svarta hålfusioner och masstillväxtprocesser över miljarder år. Några observationer av den låga ljusstyrkan hos aktiva galaktiska kärnor och de upptäckta ultra-ljusa röntgenkällorna (SRI) i närliggande galaxer är också viktiga ledtrådar för denna fråga. Dessutom är det troligt att dvärggalaxier innehåller mellangruppsvarta hål i sina kärnor. Dvärggalaxer har en lägre densitet än stjärnor i mer massiva galaxer.
Kan det vara så att ett "nätt" svart hål i SDSS J1126 + 2944 är faktiskt en mellanliggande massa av ett svart hål som har sitt ursprung i en demonterad dvärggalax?
"Teorin förutsäger att mellanliggande svarta hål borde existera, men de är svåra att bestämma eftersom vi inte vet exakt var de ska titta", säger medförfattare Scott Barous, också från University of Colorado, Boulder. "Denna ovanliga galax kan ge en sällsynt möjlighet att titta på en av dessa mellanliggande massor av svarta hål."
