Denník N

Supermasívne čierne diery požierajú medúzovité galaxie

Ilustračné foto – TASR
Ilustračné foto – TASR

Výskum poskytuje nový kúsok skladačky do nie dobre preskúmaného prepojenia medzi supermasívnymi čiernymi dierami a ich materskými galaxiami.

Pri pozorovaní takzvaných „medúzovitých galaxií“ medzinárodný tím astronómov zistil, že mechanizmus vzniku ich chápadiel môže slúžiť ako zdroj hmoty pre supermasívne čierne diery. Existenciu uvedených zistení vedci doteraz nepredpokladali.

Bádatelia pozorovali sedem modelových medúzovitých galaxií, ktoré sa nachádzajú v blízkych galaktických hviezdokopách. Zistili, že až šesť z nich obsahuje vo svojom strede supermasívnu čiernu dieru, ktorá výrazne pohlcovala okolitý plyn.

Podľa štúdie uverejnenej v auguste v prestížnom vedeckom žurnále Nature ide o nečakane vysoký podiel (6 zo 7 je viac ako 80 percent), pretože zvyčajný výskyt týchto supermasívnych čiernych dier je menej ako desať percent.

Vesmírny vietor a chápadlá

Medúzovité galaxie sú galaxie nepravidelného tvaru, ktorých hmota je usporiadaná do útvarov pripomínajúcich chápadlá medúzy. Rozprestierajú sa desiatky parsekov (jednotka dĺžky používaná v astronómii) za hlavným galaktickým diskom. Dodnes ich bolo pozorovaných okolo 400.

Ak sa blízko seba nachádza viacero takýchto galaxií, ich vzájomná príťažlivosť spôsobí, že galaxie sa začnú k sebe navzájom približovať. Ako padajú k sebe, stretávajú sa s masami hustého a horúceho plynu, ktorý na hmotu galaxií pôsobí ako protivietor. 

Výsledkom je odfukovanie hmoty, ktorá sa za centrom galaxie usporiada do tvaru chápadiel. Chápadlá medúzovitých galaxií obsahujú aj množstvo novovznikajúcich hviezd.

Typický príklad medúzovitej galaxie. Za hlavným galaktickým diskom (zobrazený ako svetlejšia oblasť v ľavej časti obrázka) sa nachádzajú dlhé „chápadlá“ tvorené odfukovanou hmotou. V nej dochádza aj k tvorbe nových hviezd. Obrázok zobrazuje jednu zo skúmaných galaxií s označením JW206. Foto – ESO

Proces vzniku týchto chápadiel sa nazýva „ram pressure stripping“, teda náporové vyfukovanie plynu. Prepojenie tohto procesu na vznik supermasívnych čiernych dier, pre ktoré časť tohto plynu slúži ako dodatočné palivo, bolo pre vedcov prekvapením.

„Takéto silné prepojenie medzi vyfukovaním plynu a aktívnymi čiernymi dierami nebolo doteraz predpovedané ani pozorované. Zdá sa, že centrálna čierna diera pohlcuje hmotu práve preto, že časť plynu prenikne do centra galaxie namiesto toho, aby bol všetok vypudený,“ vyjadrila sa vedúca výskumného tímu Bianca Poggianti.

Pozorovania vedci uskutočnili pomocou prístroja MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer) a ďalekohľadu ESO/VLT (Very Large Telescope).

Dávna záhada

Vedcov už dlhšie zaujíma, prečo je iba malá časť supermasívnych čiernych dier v centrách galaxií aktívna. Nové výsledky Poggiantiovej tímu preto predstavujú veľký posun, ktorý vysvetľuje, ako dochádza k zásobovaniu čiernych dier hmotou.

„Pozorovania pomocou prístroja MUSE naznačujú, že úplne nový a doposiaľ neznámy mechanizmus dostáva plyn do blízkosti čiernej diery. Naše výsledky sú dôležité, pretože poskytujú nový kúsok skladačky do nie dobre preskúmaného prepojenia medzi supermasívnymi čiernymi dierami a ich materskými galaxiami,“ vysvetlila Yara Jaffé, jedna z autorov štúdie.

Výskum sa týmto, samozrejme, nekončí. Výsledky predstavujú iba časť rozsiahlejšieho výskumu zameraného na medúzovité galaxie.

„Tento výskum, keď bude kompletný, odhalí, ktoré a v akom množstve na plyn bohaté galaxie vstupujúce do kopy galaxií prechádzajú cez obdobie zvýšenej aktivity svojich jadier. Astronómovia sa už dlhší čas snažia pochopiť, akým spôsobom galaxie vznikajú a premieňajú sa v rozpínajúcom a vyvíjajúcom sa vesmíre. Medúzovité galaxie predstavujú kľúč k pochopeniu vývoja galaxií, keďže ich pozorujeme práve počas ich dramatickej premeny,“ povedala Poggianti.

Dostupné z doi: 10.1038/nature23462

Vesmír

Veda

Teraz najčítanejšie