Przejdź do treści

ALMA analizuje gaz uderzany przez młode dżety z supermasywnych czarnych dziur

img

Astronomowie korzystający z ALMA uzyskali pierwszy dokładny obraz zaburzonych gazowych obłoków w galaktyce odległej o 11 mld lat świetlnych. Zespół odkrył, że zaburzenia te są wywołane przez młode potężne dżety wyrzucane z supermasywnej czarnej dziury znajdującej się w centrum macierzystej galaktyki. Wynik ten rzuca światło na tajemnicę procesu ewolucyjnego galaktyk we wczesnym Wszechświecie.

Powszechnie wiadomo, że czarne dziury wywierają silne przyciąganie grawitacyjne na otaczającą materię. Jednak mniej wiadomo na temat tego, że niektóre czarne dziury mają szybko poruszające się strumienie zjonizowanej materii, zwane dżetami. W niektórych pobliskich galaktykach rozwinięte dżety zdmuchują galaktyczne obłoki gazowe, powodując tłumienie procesu formowania się gwiazd. Dlatego, aby zrozumieć ewolucję galaktyk, niezwykle ważne jest obserwowanie współzależności między dżetami supermasywnych czarnych dziur i obłokami gazowymi w całej kosmicznej historii. Jednak trudno było uzyskać wyraźne dowody takiej interakcji, szczególnie we wczesnym Wszechświecie.

Aby uzyskać tak wyraźne dowody, zespół wykorzystał ALMA do zaobserwowania interesującego obiektu znanego jako MG J0414+0534. Charakterystyczną cechą MG J0414+0534 jest to, że ścieżki światła podróżujące od niego do Ziemi są znacznie zniekształcone przez grawitację innej galaktyki (soczewki) znajdującej się pomiędzy MG J0414+0534 a nami, co powoduje znaczne powiększenie jego obrazu.

Inna jego cecha jest taka, że MG J0414+0534 posiada supermasywną czarną dziurę z dwubiegunowymi dżetami w centrum macierzystej galaktyki. Zespół był w stanie zrekonstruować „prawdziwy” obraz gazowych obłoków, a także dżetów w MG J0414+0534, dokładnie uwzględniając efekty grawitacyjne wywierane przez galaktykę soczewkującą.

Dzięki doskonałej rozdzielczości uzyskanego obrazu zespół stwierdził, że gazowe obłoki wzdłuż dżetów poruszają się gwałtownie z prędkościami ponad 600 km/s, ukazując wyraźne dowody uderzanego gazu. Ponadto okazało się, że rozmiar uderzonych obłoków gazu i dżetów jest znacznie mniejszy niż typowy rozmiar galaktyki w tym wieku.

„Być może jesteśmy świadkami bardzo wczesnej fazy ewolucji dżetów w galaktyce. Może to być już tak wcześniej, jak kilkadziesiąt tysięcy lat po wystrzeleniu strumieni” – mówi Satoki Matsushita, pracownik naukowy w Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics.

MG J0414+0534 jest doskonałym przykładem, ponieważ posiada bardzo młode dżety. Naukowcy znaleźli wyraźne dowody znaczącego oddziaływania między dżetami i obłokami gazu nawet w bardzo wczesnej fazie ewolucji strumieni. Astronomowie mają nadzieję, że ich odkrycie utoruje drogę do lepszego zrozumienia procesu ewolucyjnego galaktyk we wczesnym Wszechświecie.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej:
ALMA Resolves Gas Impacted by Young Jets from Supermassive Black Hole

Źródło: ALMA