Το 1993, το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble έσπασε μια κοντινή απόσταση από τον πυρήνα του γαλαξία της Ανδρομέδας, M31, και διαπίστωσε ότι είναι διπλός.
Στα 15+ χρόνια από τότε, έχουν γραφτεί δεκάδες εργασίες σχετικά με αυτό, με τίτλους όπως ο αστρικός πληθυσμός του αποσυνδεδεμένου πυρήνα στο M 31, Διαδικασίες αύξησης στον πυρήνα του M31 και η προέλευση των νεαρών αστεριών στον πυρήνα του M31 .
Και τώρα υπάρχει ένα έγγραφο που φαίνεται, επιτέλους, να εξηγεί τις παρατηρήσεις. Η αιτία είναι, προφανώς, μια πολύπλοκη αλληλεπίδραση βαρύτητας, γωνιακής κίνησης και σχηματισμού άστρων.
[/λεζάντα]
Είναι πλέον αρκετά καλά κατανοητό πώς οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες (SMBHs), που βρίσκονται στους πυρήνες όλων των κανονικών γαλαξιών, μπορούν να σνακ σε αστέρια, αέριο και σκόνη που έρχεται περίπου στο ένα τρίτο ενός έτους φωτός (τα μαγνητικά πεδία κάνουν πολύ δουλειά να ρίξει τη γωνιακή ορμή αυτής της συνηθισμένης, βαρυονικής ύλης).
Επίσης, οι διαταραχές από συγκρούσεις με άλλους γαλαξίες και οι βαρυτικές αλληλεπιδράσεις της ύλης μέσα στον γαλαξία μπορούν εύκολα να φέρουν αέριο σε αποστάσεις περίπου 10 έως 100 parsecs (30 έως 300 έτη φωτός) από ένα SMBH.
Ωστόσο, πώς το SMBH παγιδεύει το βαρυονικό θέμα που βρίσκεται μεταξύ του δέκατου ενός parsec και ~ 10 parsecs μακριά; Γιατί δεν έχει σημασία να σχηματίζουμε σταθερές τροχιές σε αυτές τις αποστάσεις; Σε τελική ανάλυση, τα τοπικά μαγνητικά πεδία είναι πολύ αδύναμα για να κάνουν αλλαγές (εκτός από πολύ μεγάλα χρονικά διαστήματα) και οι συγκρούσεις και οι στενές συναντήσεις είναι πολύ σπάνιες (αυτές σίγουρα λειτουργούν σε χρονικά διαστήματα ~ δισεκατομμυρίων ετών, όπως αποδεικνύεται από τις κατανομές των αστεριών σε σφαιρικά σμήνη ).
Εκεί μπαίνουν οι νέες προσομοιώσεις των Philip Hopkins και Eliot Quataert, και του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϊ. Τα μοντέλα υπολογιστών τους δείχνουν ότι σε αυτές τις ενδιάμεσες αποστάσεις, το αέριο και τα αστέρια σχηματίζουν ξεχωριστούς δίσκους με μονόπλευρη όψη, οι οποίοι είναι εκτός κέντρου σε σχέση με τη μαύρη τρύπα. Οι δύο δίσκοι είναι κεκλιμένοι ο ένας στον άλλο, επιτρέποντας στα αστέρια να ασκήσουν έλξη στο αέριο που επιβραδύνει την περιστρεφόμενη κίνησή του και το φέρνει πιο κοντά στη μαύρη τρύπα.
Το νέο έργο είναι θεωρητικό. Ωστόσο, οι Hopkins και οι Quataert σημειώνουν ότι αρκετοί γαλαξίες φαίνεται να έχουν δισκέτες από ηλικιωμένα αστέρια, με όψη σε σχέση με το SMBH. Και η καλύτερη μελέτη αυτών είναι στο M31.
Οι Hopkins και Quataert προτείνουν τώρα ότι αυτοί οι παλιοί δίσκοι εκτός κέντρου είναι τα απολιθώματα των αστρικών δίσκων που δημιουργούνται από τα μοντέλα τους. Στη νεολαία τους, αυτοί οι δίσκοι βοήθησαν να οδηγήσουν το αέριο σε μαύρες τρύπες, λένε.
Η νέα μελέτη «είναι ενδιαφέρουσα στο ότι μπορεί να εξηγήσει τόσο περίεργους [αστρικούς δίσκους] από έναν κοινό μηχανισμό που έχει μεγαλύτερες επιπτώσεις, όπως η τροφοδότηση υπερμεγέθων μαύρων οπών», λέει ο Tod Lauer του Εθνικού Παρατηρητηρίου Οπτικής Αστρονομίας στο Tucson. «Το διασκεδαστικό μέρος της δουλειάς τους», προσθέτει, είναι ότι ενοποιεί «τις πολύ μεγάλης κλίμακας ενεργειακές μαύρες τρύπες και τροφοδοτεί με τη μικρή κλίμακα». Οι αστρικοί δίσκοι εκτός κέντρου είναι δύσκολο να παρατηρηθούν επειδή βρίσκονται σχετικά κοντά στα υπέροχα πυροτεχνήματα που δημιουργούνται από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες. Αλλά η αναζήτηση τέτοιων δίσκων θα μπορούσε να γίνει μια νέα στρατηγική για το κυνήγι των υπερμεγέθων μαύρων τρυπών στους γαλαξίες που δεν είναι γνωστό ότι τους φιλοξενούν, λέει ο Χόπκινς.
Πηγές: ScienceNews, "The Nuclear Stellar Disk in Andromeda: A Fossil from the Era of Black Hole Growth", Hopkins, Quataert, που θα δημοσιευτεί στο MNRAS (arXiv preprint), AGN Fueling: Movies.
