Supermasywne czarne dziury żywią się kosmicznymi meduzami

Nowe obserwacje galaktyk typu "meduzy" przeprowadzone za pomocą teleskopu VLT (ESO), ujawniły nieznany wcześniej proces zasilania supermasywnych czarnych dziur. Naukowcy sądzą, że za mechanizm wytwarzający nowo narodzone gwiazdy i macki gazu, którym ten typ galaktyk zawdzięcza swą nazwę, może odpowiadać także gaz docierający do centralnych obszarów tych galaktyk i jednocześnie "karmiący" ich czarne dziury, co w rezultacie skutkuje ich obserwowaną jasnością. Wyniki badań uczonych zostały opublikowane w czasopiśmie Nature.

Włoski zespół astronomów użył instrumentu MUSE (Multi-unit spectroscopic Explorer) zainstalowanego na na Bardzo Dużym Teleskopie (VLT) w Obserwatorium Paranal w Chile celem przekonania się, w jaki jeszcze sposób gaz może być usuwany z galaktyk. Badacze skupili się głównie na dosyć ekstremalnych przykładach galaktyk "meduz", znajdujących się w pobliskich gromadach galaktyk i nazywanych tak przez swe niezwykłe długie macki materii, rozciągające się nawet na dziesiątki tysięcy lat świetlnych poza galaktycznymi dyskami.

W tych niezwykłych galaktykach macki powstają prawdopodobnie w wyniku działania ciśnienia tłocznego. Wzajemna siła grawitacyjna powoduje, że takie galaktyki z dużą prędkością kierują się ku wnętrzu gromady, a tam napotykają na gorący, gęsty gaz, który działa niczym silny wiatr. Ten związek pomiędzy ciśnieniem tłocznym a aktywnymi centrami galaktyk (czarnymi dziurami) zdaniem szefa zespołu Bianca Poggianti z Obserwatorium Astronomicznego INAF w Padwie we Włoszech nie był nigdy dotąd rozważany. Wydaje się jednak obecnie, że centralna czarna dziura bywa zasilana właśnie w ten sposób, ponieważ część okolicznego gazu nie zostaje usunięta i dociera ona wówczas do samego centrum galaktyki.

Dlaczego tylko niewielka część supermasywnych czarnych dziur w kwazarach i galaktykach jest aktywna? To pytanie, które naukowcy zdają sobie od ponad dekady. Supermasywne czarne dziury są obecne w prawie wszystkich typach galaktyk, więc dlaczego jedynie czasem akreująca na nie materia świeci aż tak jasno? Nowe wyniki wskazują na nieznany wcześniej mechanizm, dzięki któremu czarne dziury mogą być efektywnie zasilane. Zdaniem astronoma z ESO Yara Jaffé najnowsze obserwacje z udziałem MUSE ukazują całkiem nowy proces kierowania i przyśpieszania gazu w kierunku najbliższego otoczenia czarnej dziury. Wynik ten jest o tyle ważny, że stanowi nowy element starej astronomicznej zagadki - słabo zrozumianych jeszcze powiązań między czarnymi dziurami a galaktykami. Jak galaktyki powstają i jak zmieniają się w ciągle ewoluującym Wszechświecie? "Meduzy" mogą okazać się kluczem do zrozumienia samej ewolucji galaktyk, ponieważ są to obiekty "przyłapywane" właśnie w procesie takiej dramatycznej transformacji.

Więcej informacji:


Źródło: astronomynow.com

Opracował:
Adam Tużnik

Na ilustracji:
Obraz galaktyki „meduzy” (JO204) uzyskany z wykorzystaniem instrumentu MUSE i teleskopu VLT (Very Large Telescope) ESO w Chile. Widać na nim wyraźnie materiał wydobywający się z galaktyki w formie długich "macek" (lewy dolny róg ujęcia).
Źródło: ESO/GASP collaboration