×

Astronomowie odkryli supermasywną czarną dziurę, która zachowuje się jak gigantyczna fontanna

Około miliarda lat świetlnych od Ziemi znajduje się ogromna galaktyka o eliptycznym kształcie, która okazuje się entuzjastycznie podchodzić do recyklingu, choć nie chodzi o plastikowe butelki.


Fontanna

Chodzi tutaj o supermasywną czarną dziurę w sercu galaktyki wydmuchującej zimny gaz molekularny, który ponownie do niej wpada. Ten osobliwy i nieprzerwany cykl nazywany jest fontanną i jest to pewnego rodzaju galaktyczny sposób na recykling materiału formującego gwiazdy.

Tę niesamowitą scenę astronomowie zaobserwowali w galaktyce w sercu gromady znanej jako Abell 2597. O fontannie i galaktycznym recyklingu teoretyzowano od dawna, nigdy wcześniej jednak nie udało się zaobserwować zjawiska w całości.

Jest to prawdopodobnie pierwszy system, w którym znajdziemy wyraźne dowody zarówno na napływ zimnego gazu molekularnego w kierunku czarnej dziury, jak i jego wypływ. Supermasywna czarna dziura w centrum tej olbrzymiej galaktyki działa jak mechaniczna pompa w fontannie. – wyjaśnia Grant Tremblay z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Recykling

Czarna dziura oczywiście nie wypluwa żadnego materiału. Jako aktywny obiekt jedynie zasila wirujący materiał tworzący dysk akrecyjny, który wpada do środka, zupełnie jak woda w odpływie. Jednak nie cały materiał zostaje pochłonięty przez czarną dziurę.

Część jest kierowana ku biegunom, prawdopodobnie przez linie pola magnetycznego, zupełnie jak naładowane cząstki z wiatru słonecznego przemieszczają się wzdłuż linii pola magnetycznego Ziemi tworząc zorze.

Dynamika

Dynamika czarnej dziury jest nieco inna, więc zamiast zorzy zostają wytworzone potężne strugi plazmy, które wyrzucone z regionów polarnych podróżują z prędkością światła w kosmos.

W przypadku supermasywnej czarnej dziury zasilającej najjaśniejszą galaktykę klasterową Abell 2597 (BCG), dżety rozpryskują w przestrzeń zimny gaz molekularny o wielkości 9 kiloparseków (30000 lat świetlnych). Ten zimny gaz opada z powrotem do zbiornika zasilającego dysk akrecyjny czarnej dziury.

Sam „zbiornik” właściwie jest ogromną mgławicą filamentarną, której waga równa się 3 miliardom Słońc o średnicy 30 kiloparseków (100000 lat świetlnych) w centrum galaktyki.

Powiązania

Tremblay i jego zespół po raz pierwszy zaobserwowali ten fenomenalny deszcz w 2016 roku wykorzystując Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Zaobserwowano wtedy cząsteczki tlenku węgla spadające w kierunku czarnej dziury. Niektóre z nich miały bardzo niskie temperatury (13-23 kelwinów).

Dane połączono ze wcześniejszymi obserwacjami wykonanymi za pomocą MUSE i VLT ESO. Zauważono cieplejszy gaz, który wyrzucany był w kosmos przez strugi. Dalsze obserwacje w Chandra NASA potwierdziły powiązania, co stało się pierwszym dowodem na to, że odpływ i napływ to części tego samego procesu – fontanny.

Ten bardzo gorący gaz może szybko się ochłodzić, skroplić i wytrącić w taki sam sposób, w jaki ciepłe wilgotne powietrze w atmosferze ziemskiej może spowodować powstawanie chmur deszczowych i opadów. Nowo powstałe skondensowane chmury następnie wpadają do galaktyki, napędzając tworzenie się gwiazd i zasilają jej supermasywną czarną dziurę.

Rezultat to nie tylko przełom, ale może rzucić nieco światła na ogólny cykl życia galaktyk i ich ewolucję


Mika Nojewska

Miłośniczka wszystkiego, co dziwne i ciekawe. Głównie tworzy teksty dla nauka.rocks i przed komputerem spędza więcej czasu, niż chciałaby się przyznać. W wolnym czasie odkrywa nieodkryte i próbuje opanować świat. Kocia mama i mag na 55 levelu

Może Cię zainteresować