Supermasywna czarna dziura Messiera 77 ukrywa się w swoim „wydechu”

Galaktyka Messier 77 jest bardzo podobna do naszej Drogi Mlecznej. Obie są znane jako galaktyki spiralne z poprzeczką, co oznacza, że ​​masywne grupy gwiazd ułożone są w ogromne ramiona rozciągające się jak spirale od środka. A w środku obu galaktyk znajduje się supermasywna czarna dziura, milion, a nawet miliard razy większa niż Słońce.

Centrum Messiera 77 jest znane jako aktywne jądro galaktyczne. Oznacza to, że dysk akrecyjny - nagromadzenie zimnego gazu i innych substancji wokół czarnej dziury - jest źródłem znacznie wyższych niż oczekiwano emisji z całego widma elektromagnetycznego. Te AGN są bardzo przydatne w poszukiwaniu coraz bardziej odległych obiektów w kosmosie. Niektóre z tych AGN są ukryte w grubych pączkach gazu w kształcie pączka, znanych jako torus. Właściwie to bardzo możliwe wszystko AGN ma wokół siebie torusa, ale tylko niektóre są ukryte w stosunku do naszej perspektywy Ziemi.

„Wiemy z różnych obserwacji, że niektóre AGN są ukryte przez zimniejsze chmury pyłu z naszego punktu widzenia na ziemi”, powiedział Jack Gallimore, astrofizyk z Bucknell University, Odwrotność. „Model jednoczący powstał, że wszystkie AGN są otoczone pączkiem zimnego gazu. Jeśli pączek jest oglądany z boku, widzimy „Typ 2” lub ukryty, AGN. Jeśli nasz widok spogląda w dół, widzimy AGN „Typ 1”, to znaczy widzimy dysk akrecyjny bezpośrednio ”.

Te pączki z zimnego gazu stanowią naturalny płaszcz dla supermasywnych czarnych dziur, które można ukryć w środku, ale nie jest jasne, jak te naturalnie niestabilne kępy gazu pozostają bez zmiany kształtu lub wpadnięcia w czarną dziurę.

- Nikt nie wiedział, jak pączek zimnego, pyłu gazowego lub torusa pozostał nadęty - powiedział Gallimore. „Pączki zimnego gazu nie są stabilne: powinny zapaść się na spłaszczony dysk.”

Jesteśmy tak przyzwyczajeni do myślenia o czarnych dziurach, że pochłaniają wszelkie sprawy, które stają się zbyt bliskie, więc słyszenie odpowiedzi, którą Gallimore i jego współpracownicy odkryli, jest bardziej niż zaskakujące: same czarne dziury rzucają materię z dysków akrecyjnych z powrotem w kierunku pączka gazu, jak silnik wydobywający spaliny.

Gallimore i inni badacze wykorzystali macierz Atacama Large Millimeter / submillimeter (ALMA) w Ameryce Południowej do wykrywania chmur odciągania tlenku węgla od zewnętrznej części dysku akrecyjnego wokół czarnej dziury Messiera 77. Energie przegrzanego wewnętrznego dysku akrecyjnego wytwarzały pola magnetyczne, które z kolei były w stanie przyspieszyć te chmury do prędkości znacznie szybszych niż można by się normalnie spodziewać - powiedzmy z normalnej prędkości maksymalnej 100 kilometrów na sekundę do ogromnego 400. To dość nieco szybszy niż normalna prędkość obrotowa dysku, co pozwala gazom wydostać się z dysku i oddalić się od czarnej dziury.

„Dowiadujemy się więcej o dysku akrecyjnym i o tym, jak dysk akrecyjny zasila czarną dziurę” - powiedział Gallimore Odwrotność, stwierdzenie dowodu tego sprzężenia zwrotnego z czarnej dziury i jej dysku akrecyjnego na resztę galaktyki może oznaczać, że czarna dziura odgrywa bardziej aktywną rolę w rozwoju galaktyki, niż myśleliśmy. „Dowiemy się również czegoś o tym, jak czarna dziura może przekazywać informacje do galaktyki gospodarza i wpływać na jej ewolucję, chociaż nie ma nas jeszcze w tym konkretnym projekcie”.

Podczas gdy najnowsze badania ujawniły interakcje między czarną dziurą, dyskiem akrecyjnym i otaczającym torusem gazowym, Gallimore jest optymistą, że dalsze badania teleskopu w Atacamie ujawnią jeszcze więcej niespodzianek dotyczących skomplikowanego życia czarnych dziur.

„Bądź na bieżąco z ALMA” - powiedział. „Wielu badaczy realizuje to pytanie dotyczące NGC 1068 i innych AGN. Patrząc na molekularny, chłodniejszy gaz, odkryjemy niespodzianki. ”