Wiatr wytwarzany przez czarne dziury może wpływać na rozwój otaczających je galaktyk

Wiatr wytwarzany przez czarne dziury może wpływać na rozwój otaczających je galaktyk

Obłoki gazu w odległej galaktyce są wypychane coraz szybciej – z prędkością ponad 16 000 km na sekundę – pomiędzy sąsiednie gwiazdy przez wybuchy promieniowania z supermasywnej czarnej dziury w centrum galaktyki. To odkrycie pomaga wyjaśnić sposób, w jaki aktywne czarne dziury mogą w sposób ciągły kształtować swoje galaktyki, pobudzając lub powstrzymując rozwój nowych gwiazd.

Zespół badaczy kierowany przez profesor astronomii z Uniwersytetu Wisconsin-Madison Catherine Grier i niedawnego absolwenta Roberta Wheatleya odkrył przyspieszający gaz, korzystając z danych zebranych z lat z kwazara, szczególnie jasnego i turbulentnego rodzaju czarnej dziury, oddalonego o miliardy lat świetlnych od nas. gwiazdozbiór Boötes. Zaprezentowali swoje odkrycia dzisiaj na 244. spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego w Madison.

Naukowcy uważają, że czarne dziury znajdują się w centrach większości galaktyk. Kwazary to supermasywne czarne dziury otoczone dyskami materii przyciąganej przez ogromną siłę grawitacji czarnej dziury.

„Materia znajdująca się w tym dysku zawsze wpada do czarnej dziury, a tarcie powstające podczas tego ciągnięcia i ciągnięcia nagrzewa dysk, czyniąc go bardzo, bardzo gorącym i bardzo, bardzo jasnym” – mówi Grier. „Te kwazary są naprawdę jasne, a ponieważ istnieje duży zakres temperatur od wnętrza dysku do odległych części dysku, ich emisja obejmuje prawie całe widmo elektromagnetyczne”.

Jasne światło sprawia, że ​​widoczne są kwazary prawie tak stare jak wszechświat (aż 13 miliardów lat świetlnych stąd), a szeroki zakres ich promieniowania sprawia, że ​​są one szczególnie przydatne dla astronomów do badania wczesnego Wszechświata.

Naukowcy wykorzystali ponad ośmioletnie obserwacje kwazara zwanego SBS 1408+544, zebrane w ramach programu prowadzonego przez Sloan Digital Sky Survey, znanego obecnie jako Black Hole Mapper Reverberation Mapping Project. Śledzili wiatry składające się z gazowego węgla, wykrywając światło z brakującego kwazara – światło pochłaniane przez gaz. Zamiast jednak zostać pochłoniętym dokładnie w tym samym miejscu widma, które wskazywałoby na węgiel, cień przesuwał się dalej od domu przy każdym nowym spojrzeniu na SBS 1408+544.

„To przesunięcie mówi nam, że gaz porusza się szybko i cały czas szybciej” – mówi Wheatley. „Wiatr przyspiesza, ponieważ jest wypychany przez promieniowanie wystrzeliwane z dysku akrecyjnego”.

Naukowcy, w tym Grier, sugerowali, że obserwowali już przyspieszające wiatry z dysków akrecyjnych czarnych dziur, ale nie zostało to jeszcze poparte danymi z więcej niż kilku obserwacji. Nowe wyniki pochodzą z około 130 obserwacji SBS 1408+544 przeprowadzonych na przestrzeni prawie dziesięciu lat, co pozwoliło zespołowi solidnie i z dużą pewnością zidentyfikować wzrost prędkości.

Wiatry wypychające gaz z kwazara interesują astronomów, ponieważ pozwalają supermasywnym czarnym dziurom wpływać na ewolucję otaczających je galaktyk.

„Jeśli będą wystarczająco energetyczne, wiatry mogą dotrzeć aż do galaktyki macierzystej, gdzie mogą mieć znaczący wpływ” – mówi Wheatley.

W zależności od okoliczności wiatry kwazara mogą wytwarzać ciśnienie, które ściska gaz i przyspiesza narodziny gwiazdy w galaktyce macierzystej. Może też usunąć to paliwo i zapobiec powstaniu potencjalnej gwiazdy.

„Supermasywne czarne dziury są duże, ale naprawdę małe w porównaniu z ich galaktykami” – mówi Grier, którego prace wspierana jest przez National Science Foundation. „Nie oznacza to, że nie mogą ze sobą «rozmawiać». Jest to sposób, w jaki jedna osoba może rozmawiać z drugą, i którą będziemy musieli uwzględnić, modelując efekty działania tego rodzaju czarnych dziur”.

Badanie SBS 1408+544, opublikowane dzisiaj w The Astrophysical Journal, objęli współpracownicy z York University, Pennsylvania State University, University of Arizona i innych.

Badania te zostały częściowo sfinansowane z grantów Narodowego Funduszu Nauki (AST-2310211 i AST-2309930).

Click to rate this post!
[Total: 0 Average: 0]
science