Szupernagy tömegű fekete lyuk bombázza szét a csillagközi anyagot az ALMA felvételén

4519

Kaiki Taro Inoue (Kindai Egyetem, Japán) és kutatócsoportja sikeresen megalkotta az első részleteire bontott képet egy 11 milliárd fényévre lévő galaxis kavargó gázfelhőiről az Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) műszeregyüttessel. A kutatócsoport megállapítása szerint a gázfelhők nyugtalanságát a galaxis középpontjában található fekete lyukból kilőtt erőteljes, fiatal anyagáramok okozzák. Ez az eredmény segít megértenünk a galaxisok fejlődését a korai Univerzumban.

Általánosan ismert tény, hogy a fekete lyukak erős gravitációs vonzást gyakorolnak a körülöttük levő anyagra. Kevesebben tudják viszont, hogy egyes fekete lyukakból gyorsan mozgó ionizált anyagkiáramlások indulnak ki. Néhány közeli galaxisban ezek a heves kilövellések elfújják a galaktikus gázfelhőket, és ez a csillagkeletkezés visszaeséséhez vezethet. Hogy megértsük a galaxisok fejlődését, kulcsfontosságú megértenünk a fekete lyukak kilövellései és a gázfelhők közötti kölcsönhatást végig az Univerzum története során. Ilyen kölcsönhatásra utaló jelet viszont nehéz találni, főleg a korai Univerzumban.

A galaxis középpontjában fekvő szupernagy tömegű fekete lyukból eredő kilövellések felkavarják a környezetükben található csillagközi gázt (forrás: Kindai Egyetem).

Ahhoz, hogy bizonyítékot tudjanak szerezni a kölcsönhatásra, a kutatók az ALMA-t használták az MG J0414+0534 jelű galaxis megfigyeléséhez. Az MG J0414+0534 egyik fontos jellemzője, hogy az irányából érkező fényt egy másik, a fény útjába eső lencséző galaxis jelentősen eltorzítja. Ennek hatására az MG J0414+0534 képe jelentősen nagyobbá válik.

,,Ez az eltorzulás úgy működik, mint egy természetes teleszkóp. A segítségével részletesebben látjuk a távoli égitesteket.” – mondta Takeo Minezaki, a tokiói egyetem professzora.

Az MG J0414+0534 további jellegzetessége, hogy a közepén egy szupernagy tömegű fekete lyuk található, bipoláris kifújással. A kutatócsoportnak sikerült levonni az előtérben lévő galaxis lencséző hatását és rekonstruálni az MG J0414+0534 gázfelhőinek és kilövelléseinek ,,valódi” képét.

Az MG J0414+0534 rekonstruált képe, az előtérgalaxis lencséző hatását leszűrve. A galaxis középpontja körüli porból és ionizált gázból származó sugárzás vörössel, a CO gázból származó sugárzás zölddel van jelölve. Ez utóbbinál megfigyelhető a kilövellések bipoláris szerkezete (forrás: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), K. T. Inoue és mtsai).

,,Az előtérben lévő galaxis lencsézését és az ALMA nagy felbontású megfigyeléseit kombinálva rendkívül éles, az emberi látásnál 9000-szer élesebb képet kaptunk” – tette hozzá a Kouicsiro Nakanisi, a projektben dolgozó professzor (Japán Nemzeti Csillagászati Obszervatórium / SOKENDAI). ,,Ezzel az extrém nagy felbontással képesek vagyunk feltérképezni a gázfelhők eloszlását és mozgását a szupernagy tömegű fekete lyuk által kilövellt anyagban.”

A nagy felbontásnak köszönhetően a kutatócsoport megállapította, hogy a kilövellt anyag körüli gázfelhők sebessége eléri a 600 km/s értéket is. Ez erős bizonyítéka a kilövellés és a gázfelhők kölcsönhatásának. Ezenkívül még kiderült, hogy a kölcsönhatásban részt vevő gázfelhők és a kilövellések sokkal kisebbek, mint általában az ilyen korú galaxisokban.

Szatoki Macsusita, a Kínai Tudományos Akadémia Csillagászati és Asztrofizikai Intézetének tudományos munkatársa szerint ,,lehet, hogy a kilövellés fejlődésének nagyon korai fázisát figyeljük meg ebben a galaxisban. Elképzelhető, hogy a kialakulásuk utáni csupán néhány tízezer éves állapotot látjuk.”

,,Az MG J0414+0534 kitűnő példa a kilövellés fiatalsága miatt. Árulkodó bizonyítékot találtunk a kilövellések és a gázfelhők közötti kölcsönhatásra az anyagkifújás kialakulásának nagyon korai fázisában. Szerintem ez a felfedezés fogja kikövezni az utat a korai Univerzumban történő galaxisfejlődés megértése felé” – foglalta össze Kaiki Taro Inoue, a felfedezésről beszámoló szakcikk első szerzője.

Forrás: phys.org, a felfedezést bemutató szakcikk itt érhető el.

Hozzászólás

hozzászólás