V-ați întrebat vreodată cum ar fi să observați ce se întâmplă cu o galaxie lângă o gaură neagră? Pentru toți cei care ne amintim de acel minunat film Disney, ar fi o experiență remarcabilă - dacă nu hipnotică. Acum, datorită instrumentelor puternice de observare ale Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), două echipe internaționale de astronomie au avut ocazia să studieze jeturile de găuri negre din apropierea nucleelor lor galactice și să vadă cum au impactul asupra vecinătății lor. Cercetătorii au surprins cea mai bună vedere de până acum a unui nor molecular de gaz care înconjoară o gaură neagră, liniștită, în apropiere și au fost înzestrați cu o privire surpriză la baza unui jet masiv de lângă unul îndepărtat.
Acestea nu sunt greutate ușoară. Găurile negre pe care astronomii le studiază cântăresc în câteva miliarde de mase solare și își fac casele în centrul aproape toate galaxiile din Univers - inclusiv Calea Lactee. Odată, aceste fenomene galactice enigmatice erau creaturi ocupate. Au absorbit cantități uriașe de materie din împrejurimile lor, strălucind ca balizele luminoase. Aceste găuri negre timpurii aruncă cantități mici din materia pe care au preluat-o prin jeturi puternic, dar omologii lor actuali nu sunt la fel de activi. Deși lucrurile s-au putut schimba puțin cu timpul, corelația jeturilor cu găuri negre și împrejurimile lor joacă încă un rol crucial în modul în care evoluează galaxiile. În ultimele studii, ambele publicate astăzi în revista Astronomy & Astrophysics, astronomii au folosit ALMA pentru a investiga jeturi de găuri negre la scări foarte diferite: o gaură neagră din apropiere și relativ liniștită în galaxia NGC 1433 și un obiect foarte îndepărtat și activ numit PKS 1830-211.
"ALMA a scos la iveală o structură spirală surprinzătoare în gazul molecular, aproape de centrul NGC 1433", spune Françoise Combes (Observatoire de Paris, Franța), care este autorul principal al primei lucrări. „Acest lucru explică modul în care materialul curge pentru a alimenta gaura neagră. Cu noile observații ascuțite de la ALMA, am descoperit un jet de material care curge departe de gaura neagră, extinzându-se doar pentru 150 de ani-lumină. Aceasta este cea mai mică ieșire moleculară observată vreodată într-o galaxie externă.
Ai nevoie de feedback? Ei bine, exact așa se numește acest proces. „Feedback-ul” ne poate lumina pe relația dintre masa găurilor negre și masa bombelor galactice din jur. Gaura neagră consumă gaz și devine activă, dar apoi creează jeturi care purjează gazul din apropierea sa. Acest lucru oprește formarea stelelor și controlează creșterea balonului central. În PKS 1830-211, Ivan Marti-Vidal (Universitatea de Tehnologie Chalmers, Onsala Space Observatory, Onsala, Suedia) și echipa sa au fost martorii unei găuri negre super-masive cu un jet, „dar unul mult mai luminos și mai activ în universul timpuriu. Este neobișnuit, deoarece lumina sa strălucitoare trece o galaxie masivă care intervine în drumul către Pământ și este împărțită în două imagini prin obiectivarea gravitațională. "
Sunt găurile negre supermasive mâncătorii dezordini? Pariați. Au existat ocazii în care o gaură neagră super-masivă va consuma, în mod neașteptat, o cantitate uimitoare de masă care, la rândul său, turbo-încarcă puterea jeturilor și luminează puterea de radiație până la culmea producției de energie. Această energie este emisă ca raze gamma, cea mai scurtă lungime de undă și cea mai mare formă de energie a radiației electromagnetice. Și acum ALMA a prins, din întâmplare, unul dintre aceste evenimente așa cum s-a întâmplat în PKS 1830-211.
„Observarea ALMA a acestui caz de indigestie a găurii negre a fost complet serendipitous. Observam PKS 1830-211 în alt scop, apoi am observat schimbări subtile de culoare și intensitate printre imaginile lentilei gravitaționale. O privire foarte atentă la acest comportament neașteptat ne-a condus la concluzia că am fost observați, doar cu o șansă foarte norocoasă, chiar în momentul în care materia nouă proaspătă a intrat în baza jetului găurii negre ”, spune Sebastien Muller, un co -autorul celei de-a doua lucrări.
Ca și în cazul tuturor observațiilor astronomice, cheia descoperirii este confirmarea. Au apărut descoperirile ALMA în alte observații telescopice? Raspunsul este da. Mulțumită monitorizării observațiilor cu Telescopul spațial cu raze Gamma de la NASA, a existat o semnătură cu raze gamma, exact acolo unde ar trebui să fie. Orice a fost responsabil pentru extinderea radiațiilor la lungimile de undă lungi ale ALMA a fost, de asemenea, responsabil pentru ca lumina jetului de gaură neagră să lumineze impresionant.
„Este pentru prima dată când a fost stabilită o conexiune atât de clară între razele gamma și undele radio submillimetrice ca provenind de la baza reală a jetului unei găuri negre”, adaugă Sebastien Muller.
Nu este însă sfârșitul poveștii. E doar inceputul. ALMA va continua să analizeze lucrările misterioase ale avioanelor super-masive ale găurilor negre - atât în apropiere cât și în depărtare. Combes și echipa ei de investigare observă deja galaxii active apropiate cu ALMA, ba chiar un obiect unic catalogat ca PKS 1830-211. Cercetarea va continua și, odată cu aceasta, vom putea primi într-o zi răspunsuri la multe întrebări.
„Există încă multe de învățat despre modul în care găurile negre pot crea aceste jeturi energetice uriașe de materie și radiații”, conchide Ivan Marti-Vidal. „Dar rezultatele noi, obținute chiar înainte de finalizarea ALMA, arată că este un instrument unic puternic pentru sondarea acestor jeturi - iar descoperirile abia încep!”
Sursa povești originale: Comunicat de știri ESO.
