Wiatr z czarnych dziur może wpływać na rozwój otaczających je galaktyk
Obłoki gazu w odległej galaktyce są rozpędzane do prędkością ponad 16 tysięcy kilometrów na sekundę pomiędzy gwiazdy przez wiatr z supermasywnej czarnej dziury. Odkrycie to pomaga astronomom lepiej zbadać, jak te niezwykle gęste obiekty kształtują swoje galaktyki, pobudzając lub tłumiąc rozwój nowych gwiazd.
Naukowcy z University of Wisconsin–Madison, pod kierownictwem profesor astronomii Catherine Grier, odkryli podmuch promieniowania przyspieszający gaz, wykorzystując dane zebrane z kwazara, niezwykle jasnego i burzliwego rodzaju czarnej dziury, oddalonego o miliardy lat świetlnych od Ziemi, w gwiazdozbiorze Wolarza. Badanie zostało opublikowane w The Astrophysical Journal.
Astronomowie uważają, że czarne dziury znajdują się w centrum większości galaktyk. Kwazary to supermasywne czarne dziury otoczone dyskami materii, które są wciągane przez ogromną siłę grawitacyjną tych obiektów.
„Materia w tym dysku zawsze wpada do czarnej dziury, a tarcie spowodowane niezwykła siłą przyciągania podgrzewa go i czyni bardzo gorącym i niezwykle jasnym. Ponieważ istnieje duży zakres temperatur od wnętrza do odległych części dysku, ich emisja obejmuje prawie całe spektrum elektromagnetyczne” – mówi Grier.
Jasne światło sprawia, że naukowcy mogą zaobserwować kwazary niemal tak stare jak Wszechświat (oddalone nawet o 13 miliardów lat świetlnych), a szeroki zakres ich promieniowania czyni je szczególnie przydatnymi badania wczesnego kosmosu.
Badacze wykorzystali ponad osiem lat obserwacji kwazara o nazwie SBS 1408+544, zebranych w ramach programu prowadzonego przez Sloan Digital Sky Survey, znanego obecnie jako Black Hole Mapper Reverberation Mapping Project. Śledzili wiatr składający się z gazowego węgla poprzez wykrywanie brakującego światła z kwazara (światła pochłanianego przez gaz). Ale zamiast być pochłanianym dokładnie w tym miejscu widma, które wskazywałoby na węgiel, widmo, zdaniem astronomów, oddalał się, z każdym nowym spojrzeniem na SBS 1408+544.
„To przesunięcie mówi nam, że gaz poruszał się szybko i cały przyspieszał. Wiatr zwiększał swoją prędkość, ponieważ był wypychany przez promieniowanie wyrzucane z dysku akrecyjnego” – twierdzi Robert Wheatley z University of Wisconsin–Madison.
Naukowcy twierdzą, że już wcześniej obserwowali przyspieszający wiatr z dysków akrecyjnych czarnych dziur, ale nie było to jeszcze poparte danymi z więcej niż kilku obserwacji. Nowe wyniki pochodzą z około 130 obserwacji SBS 1408+544 wykonanych w ciągu prawie dekady, co pozwoliło astronomom potwierdzić to z dużą pewnością.
Wiatr wypychający gaz z kwazara jest interesujące dla astronomów, ponieważ jest sposobem, w jaki supermasywne czarne dziury mogą wpływać na ewolucję otaczających je galaktyk.
„Jeśli jest wystarczająco energetyczny, wiatr może przemieszczać się aż do galaktyki-gospodarza, gdzie może mieć znaczący wpływ” – podkreśla Wheatley.
Wiatr z kwazara może wytwarzać ciśnienie, które ściska gaz i przyspiesza narodziny gwiazd w galaktyce macierzystej. Może też zdmuchnąć paliwo i uniemożliwić ich powstawanie.
Emil Gołoś
