Chandra NASA znalazła niezwykle słabego kwazara

Nowe badanie przeprowadzone przy użyciu należącego do NASA obserwatorium Chandra X-ray Observatory przyjrzało się najbliższemu Ziemi kwazarowi, który znajduje się w gromadzie galaktyk.

Jak tłumaczą naukowcy, kwazary to rzadka klasa supermasywnych czarnych dziur, które z niezwykłą siłą pochłaniają materię, wytwarzając intensywne promieniowanie oraz potężne dżety. Znany jako H1821+643, ten nowo zbadany kwazar znajduje się około 3,4 miliarda lat świetlnych od Ziemi, a jego masa jest około cztery miliardy razy większej niż masa Słońca.

Większość rosnących supermasywnych czarnych dziur wciąga materiał wolniej niż te w kwazarach. Astronomowie badali wpływ bardziej powszechnych czarnych dziur, obserwując je w centrach gromad galaktyk. Regularne wybuchy tych obiektów zapobiegają ochładzaniu się ogromnych ilości przegrzanego gazu, w którym są one osadzone, co ogranicza liczbę gwiazd tworzących się w ich galaktykach macierzystych i ilość paliwa kierowanego w stronę czarnej dziury. Znacznie mniej wiadomo jednak o tym, jak duży wpływ na otoczenie mają kwazary w gromadach galaktyk.

„Odkryliśmy, że kwazar obserwowany przez nas najwyraźniej zrzekł się znacznej części kontroli narzuconej przez wolniej rosnące czarne dziury. Apetyt czarnej dziury nie idzie w parze z jej wpływem” – mówi Helen Russell z University of Nottingham, główny autor badania.

Aby dojść do tego wniosku, astronomowie wykorzystali Chandra do zbadania gorącego gazu, którym spowity jest H1821+643 i jego galaktyka macierzysta. Jasne promieniowanie rentgenowskie kwazara utrudniało jednak badanie słabszego promieniowania rentgenowskiego z gorącego gazu.

„Musieliśmy ostrożnie usunąć odblaski rentgenowskie, aby ujawnić wpływ czarnej dziury. Mogliśmy wtedy zobaczyć, że w rzeczywistości ma ona niewielki wpływ na swoje otoczenie” – zaznacza Paul Nulsen z Center for Astrophysics Harvard & Smithsonian.

Korzystając z Chandra, astronomowie odkryli, że gęstość gazu w pobliżu czarnej dziury w centrum galaktyki jest znacznie wyższa, a temperatura gazu znacznie niższa niż w regionach bardziej oddalonych. Naukowcy spodziewają się, że gorący gaz zachowuje się w ten sposób, gdy dopływ energii jest niewielki lub żaden (który zwykle pochodzi z wybuchów z czarnej dziury), aby zapobiec ochłodzeniu gorącego gazu i przepływowi w kierunku centrum gromady. Badanie zostało opisane w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

„Gigantyczna czarna dziura generuje znacznie mniej ciepła niż większość innych w centrach gromad galaktyk. Pozwala to gorącemu gazowi szybko się ochłodzić i uformować nowe gwiazdy, a także działać jako źródło paliwa dla samego obiektu” – dodaje Lucy Clews z Open University.

Naukowcy ustalili, że gorący gaz – o wadze około 3 tysięcy mas Słońca rocznie – stygnie do punktu, w którym nie jest już widoczny w promieniowaniu rentgenowskim. To szybkie chłodzenie może z łatwością dostarczyć 120 mas słonecznych materiału dla nowych gwiazd, które co roku powstają w galaktyce-gospodarzu, oraz 40 mas słonecznych zużywanych przez czarną dziurę każdego roku.

Emil Gołoś