Nowe badanie pokazuje, że niektóre supermasywne czarne dziury dobrze się rozwijają pod wysokim ciśnieniem.
Od pewnego czasu wiadomo, że gdy odległe galaktyki – i supermasywne czarne dziury w ich jądrach – łączą się w gromady, które tworzą niestabilne środowisko o wysokim ciśnieniu. Poszczególne galaktyki wpadające w gromady często są deformowane podczas tego procesu i zaczynają przypominać kosmiczne „meduzy”.
Co ciekawe, intensywne ciśnienie hamuje tworzenie się nowych gwiazd w galaktykach i ostatecznie odcina normalną czarną dziurę karmiącą się pobliskim gazem międzygwiazdowym.
Naukowcy zasugerowali również, że owo szybkie karmienie może być odpowiedzialne za ewentualny brak nowych gwiazd w tych środowiskach. Zespół badaczy powiedział, że „wypływy” gazu, napędzane przez czarne dziury, mogą powstrzymać powstawanie gwiazd.
„Wiemy, że nawyki żywieniowe centralnych supermasywnych czarnych dziur i powstawanie gwiazd w ich galaktykach macierzystych są ściśle powiązane. Dokładne zrozumienie, jak one działają w różnych środowiskach na dużą skalę, było wyzwaniem. Nasze badanie odsłoniło tę złożoną grę” – powiedziała astrofizyk Priyamvada Natarajan, której zespół zainicjował badania. Natarajan jest profesorem astronomii i fizyki na Wydziale Sztuki i Nauk Yale.
Nowe badanie stanowi dodatkowy wkład w pracę grupy badawczej Natarajana dotyczące tego, w jaki sposób supermasywne czarne dziury tworzą się, rosną i wchodzą w interakcje ze swoimi galaktykami macierzystymi w różnych środowiskach kosmicznych.
Naukowcy przeprowadzili zaawansowane symulacje czarnych dziur w gromadach galaktyk za pomocą kosmologicznej symulacji RomulusC.
Angelo Ricarte, pierwszy autor artykułu opublikowanego w Astrophysical Journal Letters, opracował nowe narzędzia do wydobywania informacji z RomulusC. Analizując aktywność czarnej dziury w symulacji gromady, zauważył, że „coś dziwnego dzieje się, gdy galaktyki macierzyste przestają tworzyć gwiazdy. Co zaskakujące, często zauważałem szczyt aktywności czarnej dziury w tym samym czasie, w którym galaktyka umarła.”
Ten „szczyt” byłby ogromną, ostatnią ucztą czarnej dziury pod wysokim ciśnieniem.
Michael Tremmel, współautor artykułu, powiedział, że „RomulusC jest unikalna ze względu na jej wyjątkową rozdzielczość i szczegółowy sposób, w jaki traktuje supermasywne czarne dziury i ich otoczenie, co pozwala nam śledzić ich wzrost.”
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Więcej informacji:
Under pressure, black holes feast
A Link between Ram Pressure Stripping and Active Galactic Nuclei
Źródło: Yale
Na ilustracji:
Dwa obrazy galaktyk "meduza". Po lewej galaktyka ESO 137-001 a po prawej galaktyka należąca do symulacji gromad galaktyk RomulusC.
