Gurile negre supermasive din miezurile celor mai masive galaxii produc ravagii în împrejurimile lor imediate. În timpul fazelor lor cele mai active - când se aprind ca cvasi luminoși - lansează fluxuri de gaz extrem de puternice și de mare viteză.
Aceste ieșiri pot mătura și încălzi materialul, jucând un rol pivot în formarea și evoluția galaxiilor masive. Nu numai că astronomii i-au observat de-a lungul Universului vizibil, dar joacă și un ingredient cheie în modelele teoretice.
Dar natura fizică a ieșirilor în sine a fost un mister de lungă durată. Ce mecanism fizic determină gazul să atingă viteze atât de mari, iar în unele cazuri să fie expulzat din galaxie?
Un nou studiu oferă primele dovezi directe conform cărora aceste ieșiri sunt accelerate de jeturi energetice produse de gaura neagră supermasivă.
Folosind telescopul foarte mare din Chile, o echipă de astronomi condusă de Clive Tadhunter de la Universitatea Sheffield, a observat galaxia activă din apropiere IC 5063. În locațiile din galaxia în care jeturile sale afectează regiuni de gaz dens, gazul se mișcă cu viteze extraordinare. de peste 600.000 de mile pe oră.
"O mare parte din gazul din ieșiri este sub formă de hidrogen molecular, care este fragil în sensul că este distrus la energii relativ scăzute", a spus Tadhunter într-un comunicat de presă. „Mi se pare extraordinar faptul că gazul molecular poate supraviețui fiind accelerat de jeturi de particule puternic energice care se deplasează aproape de viteza luminii.
Pe măsură ce jeturile călătoresc prin materia galactică, acestea perturbă gazul din jur și generează valuri de șoc. Aceste valuri de șoc nu numai că accelerează gazul, dar îl încălzesc. Echipa estimează că undele de șoc încălzesc gazul la temperaturi suficient de ridicate pentru a ioniza gazul și a disocia moleculele. Hidrogenul molecular se formează numai în gazele semnificativ mai reci după șoc.
"Am bănuit că moleculele trebuie să se poată reforma după ce gazul a fost complet supărat de interacțiunea cu un jet rapid de plasmă", a spus Raffaella Morganti de la Institutul Kapteyn din Universitatea Groningen. „Observațiile noastre directe asupra fenomenului au confirmat că această situație extremă poate apărea într-adevăr. Acum trebuie să lucrăm la descrierea fizicii exacte a interacțiunii. ”
În spațiul interstelar, hidrogenul molecular se formează pe suprafața boabelor de praf. Dar, în acest scenariu, este posibil ca praful să fi fost distrus în valurile de șoc intens. Deși este posibil ca hidrogenul molecular să se formeze fără ajutorul boabelor de praf (așa cum se vede în Universul timpuriu), mecanismul exact în acest caz nu este încă cunoscut.
Cercetarea ajută să răspundă la o întrebare de lungă durată - oferind primele dovezi directe că jeturile accelerează fluxurile moleculare văzute în galaxiile active - și solicită altele noi.
Rezultatele au fost publicate în Nature și sunt disponibile online.
