Twll du yn ffurfio gleiniau serol ar linyn

Mae un o'r ffrwydradau twll du mwyaf pwerus a gofnodwyd erioed wedi’i ddarganfod gan dîm rhyngwladol o seryddwyr.

Gallai’r mega-ffrwydrad, a ddigwyddodd filiynau o flynyddoedd yn ôl, helpu i egluro ffurfiant patrwm o glystyrau sêr sy'n debyg i leiniau ar linyn, yn ôl yr astudiaeth.

Mae'r gemwaith serol yma wedi'i leoli yn SDSS J1531, clwstwr galaeth enfawr 3.8 biliwn blwyddyn oleuni o'r Ddaear, sy'n cynnwys cannoedd o alaethau unigol a chronfa enfawr o nwy poeth a mater tywyll.

Wrth galon SDSS J1531, mae dwy o alaethau mwyaf y clwstwr yn gwrthdaro â'i gilydd.

Mae'r cewri gwrthdrawiadol hyn wedi'u hamgylchynu gan set o 19 clwstwr mawr o sêr, a elwir yn uwchglystyrau, wedi'u trefnu mewn ffurfiant 'S' sy'n debyg i linyn o leiniau.

Defnyddiodd y tîm gyfuniad o ddata pelydr-X, radio, ac optegol i ddeall sut y ffurfiodd y gadwyn anarferol hon o glystyrau sêr.

Gall eu canfyddiadau, a gyflwynir yn The Astrophysical Journal, helpu i daflu goleuni ar sut mae tyllau duon yn rheoli eu hamgylcheddau, gan weithredu fel thermostatau cosmig i atal y nwy mewn clystyrau galaeth rhag dymchwel a ffurfio sêr.

Yn ôl y tîm, mae'n debyg bod y ffrwydrad wedi digwydd pan gynhyrchodd y twll du enfawr yng nghanol un o alaethau mawr SDSS J1531 jet hynod bwerus.

Wrth i'r jet symud trwy'r gofod, fe wthiodd y nwy poeth amgylchynol i ffwrdd o'r twll du, gan greu ceudod enfawr, honna’r awduron.

Dywedodd Osase Omoruyi, a arweiniodd yr astudiaeth yn y Ganolfan Astroffiseg - cydweithrediad rhwng yr Arsyllfa Astroffisegol Smithsonian ac Arsyllfa Coleg Harvard: “Rydym eisoes yn edrych ar y system hon fel y bodolai bedair biliwn o flynyddoedd yn ôl, yn fuan ar ôl i'r Ddaear ffurfio.

“Mae’r ceudod hynafol hwn, ffosil o’r twll du, yn dweud wrthym am ddigwyddiad allweddol a ddigwyddodd bron i 200 miliwn o flynyddoedd ynghynt yn hanes y clwstwr.”

Ail-greodd y tîm y dilyniant o ddigwyddiadau gan ddefnyddio Arsyllfa Pelydr-X Chandra NASA a'r Arae Amledd Isel (LOFAR), sef telesgop radio.

Fe wnaethon nhw olrhain y nwy trwchus ger canol SDSS J1531 gan ddatgelu “adenydd” o allyriadau pelydr-X llachar ar ymyl ceudod.

Wedi'i gyfuno â thonnau radio a ganfuwyd gan LOFAR o weddillion gronynnau egnïol y jet, roedd gan y tîm dystiolaeth gymhellol o ffrwydrad enfawr, hynafol.

Ychwanegodd Dr Davies: “Mae’n amlwg bod gan y system hon dwll du actif iawn, sy’n ffrwydro dro ar ôl tro, ac sy’n effeithio’n fawr ar y nwy o’i gwmpas. Yma rydym yn canfod y gwn a daniwyd, a gwelwn ei effaith i gyd ar unwaith.”

Mae tyllau duon fel arfer yn tanio dau jet i gyfeiriadau gwahanol ond hyd yma dim ond un y mae'r tîm wedi'i ganfod.

Credant y gallai signalau radio a phelydr-X a arsylwyd ymhellach i ffwrdd o'r galaethau fod wedi’u gadael gan ail jet.

“Credwn fod ein tystiolaeth ar gyfer y ffrwydrad enfawr hwn yn gryf, ond byddai mwy o arsylwadau gyda Chandra a LOFAR yn cadarnhau’r achos,” meddai Omoruyi.

“Rydyn ni’n gobeithio dysgu mwy am darddiad y ceudod rydyn ni eisoes wedi’i ganfod, a dod o hyd i’r un rydyn ni’n disgwyl ei weld yr ochr arall i’r twll du.”

Mae’r papur, ‘"Beads on a String" Star Formation Tied to one of the most Powerful AGN Outbursts Observed in a Cool Core Galaxy Cluster’, wedi’i gyhoeddi yn The Astrophysical Journal.