Źródło zdjęcia: CfA
Astronomowie znaleźli odległą galaktykę z rdzeniem w kształcie wypaczonego naleśnika wokół centralnej supermasywnej czarnej dziury. Różni się to od większości czarnych dziur, które kierują odpływ w cienki, szybko poruszający się strumień.
Chociaż naleśniki mogą wpływać na kształt osoby, zwłaszcza jeśli jesz za dużo, nie możesz oczekiwać, że to samo będzie prawdziwe w kosmicznej skali. Jak się okazuje, przynajmniej dla galaktyki spiralnej Circinus naleśnik może kształtować całe jądro galaktyczne. Astronom Lincoln Greenhill (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) i współpracownicy znaleźli bezpośredni dowód na „naleśnik” gazu i pyłu w centrum Circinus - cienki, wypaczony dysk otaczający centralną, supermasywną czarną dziurę galaktyki.
Ten dysk kształtuje jądro galaktyki. Cieni różne regiony od „blasku” czarnej dziury, blasku wytworzonego przez blask akrecyjnego gazu. A kiedy część tego materiału jest wydmuchiwana z czarnej dziury, tak jak przez promieniowanie, dysk kieruje ją, pozostawiając zacienione obszary we względnym spokoju. Pomysł ten stoi w sprzeczności z powszechną mądrością, że cienie i odpływy są powodowane przez ogromne, grube „pączki” pyłu i gazu.
„Złapaliśmy galaktykę Circinus na czerwono” - powiedział Greenhill. „Większość astronomów uważa, że centrum aktywnej galaktyki ma odpływ kierowany i kierowany przez torus pyłu i gazu w kształcie pączka. Nasze szczegółowe obrazy radiowe pokazują, że winowajcą jest zniekształcony dysk. A jeśli dotyczy to galaktyki Circinus, to samo może dotyczyć innych aktywnych galaktyk ”.
Greenhill i jego koledzy astronomowie zidentyfikowali dysk za pomocą australijskiego teleskopu Long Baseline Array, który jest siecią radioteleskopów o średnicy 600 mil. Tylko obrazowanie radiowe może ujawnić bezpośrednio takie maleńkie struktury wewnątrz jąder galaktycznych. W szczególności dysk Circinus jest tak głęboko pochowany w stertach gwiazd, gazu i pyłu, że żaden teleskop optyczny nie może go wykryć. Szacują, że dysk zawiera wystarczającą masę, by uformować może nawet 400 000 gwiazd takich jak nasze Słońce, gdyby dano mu szansę.
Australijski układ odbierał sygnały mikrofalowe z chmur bogatych w parę wodną zarówno w wypaczonym dysku krawędziowym, jak i odpływie. Lokalizacje i prędkości chmur stanowią mocny dowód, że dysk kieruje wyrzucony materiał do dwóch szerokich stożków rozciągających się powyżej i poniżej płaszczyzny galaktyki.
„Masery wodne zaobserwowano w szerokich, szerokokątnych odpływach w obszarach formowania się gwiazd w naszej Galaktyce, ale po raz pierwszy zaobserwowano je w regionie jądrowym aktywnej galaktyki” - powiedział Simon Ellingsen (University of Tasmania) , współautor badania. „Te obserwacje są również pierwszymi, które pokazują, że ten szerokokątny odpływ powstaje w odległości około jednej trzeciej roku świetlnego od jądra galaktycznego.”
Czarna dziura to masywny obiekt tak zwarty i o tak potężnym polu grawitacyjnym, że nic nie może uciec przed przyciągnięciem, gdy minie horyzont zdarzeń czarnej dziury. Jednak materiał może i ucieka z obszarów w pobliżu czarnej dziury, między innymi z powodu ciśnienia promieniowania i nieefektywności przepływu akrecyjnego. Uciekający materiał przenosi pęd kątowy, pozwalając pozostałej materii wpaść do czarnej dziury. Czarna dziura w Circinus stanowi wyraźny kontrast z innymi supermasywnymi czarnymi dziurami, których odpływy są kierowane w długie, wąskie strumienie materiału, które wystrzeliwują z jądra galaktyki.
„W centrum galaktyki Circinus widzimy czarną dziurę, która wypluwa gaz i pył szerokim strumieniem przypominającym obłoki pary z lokomotywy parowej. To przedstawia nam paradoks. Promieniowanie rentgenowskie z jądra Circinusa - promieniowanie napędzane przez czarną dziurę - jest tak samo intensywne jak czarne dziury w innych aktywnych galaktykach. W ten sposób czarna dziura Circinus wydaje się typowa. Jednak podczas gdy inne czarne dziury napędzają wąskie relatywistyczne strumienie plazmy, czarna dziura Circinus napędza stosunkowo łagodny wiatr - taki, który może wspierać tworzenie delikatnych cząsteczek i pyłu ”- powiedział Greenhill.
Greenhill i jego koledzy planują kontynuować badanie jądra galaktyki Circinus w celu zbadania mechanizmu odpowiedzialnego za generowanie odpływu.
Oryginalne źródło: CfA News Release
