Przejdź do treści

Czarne dziury ucztują pod wysokim ciśnieniem

Dwa obrazy galaktyk "meduza".

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.