Nowe zdjęcia z obserwatorium rentgenowskiego Chandra NASA pokazują otoczenie wokół supermasywnej czarnej dziury w sercu M87, pobliskiej gigantycznej galaktyki eliptycznej. Pętle te są dowodem okresowych erupcji w pobliżu supermasywnej czarnej dziury, które wysyłają fale uderzeniowe przez otaczający gaz. Te wybuchy zdarzają się co kilka milionów lat i zapobiegają ochładzaniu się gazu w gromadzie, tworząc gwiazdy.
Gigantyczny boom dźwiękowy generowany przez supermasywną czarną dziurę znaleziono w Obserwatorium Rentgenowskim Chandra NASA, wraz z dowodami na kakofonię głębokiego dźwięku.
Odkrycia dokonano na podstawie danych z najdłuższej jak dotąd obserwacji rentgenowskiej M87, pobliskiej gigantycznej galaktyki eliptycznej. M87 znajduje się centralnie w gromadzie galaktyk Panny i wiadomo, że kryje w sobie jedną z najbardziej masywnych czarnych dziur we Wszechświecie.
Naukowcy wykryli pętle i pierścienie w gorącym gazie emitującym promieniowanie rentgenowskie, który przenika gromadę i otacza galaktykę. Pętle te dostarczają dowodów na okresowe erupcje, które miały miejsce w pobliżu supermasywnej czarnej dziury i które generują zmiany ciśnienia lub fal ciśnienia w gazie klastrowym, które manifestują się jako dźwięk.
„Możemy powiedzieć, że wiele głębokich i różnych dźwięków dudniło w tym gromadzie przez większość życia Wszechświata”, powiedział William Forman z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA).
Wybuchy w M87, które mają miejsce co kilka milionów lat, zapobiegają ochładzaniu się ogromnego rezerwuaru gazu w gromadzie i tworzeniu wielu nowych gwiazd. Bez tych wybuchów i wynikającego z nich nagrzewania M87 nie byłby galaktyką eliptyczną, jaką jest dzisiaj.
„Gdyby ta czarna dziura nie powodowała tego hałasu, M87 mogłaby być zupełnie innym rodzajem galaktyki” - powiedział członek zespołu Paul Nulsen, również z CfA, „prawdopodobnie ogromna galaktyka spiralna około 30 razy jaśniejsza niż Mleczna Droga."
Wybuchy następują, gdy materiał spada w kierunku czarnej dziury. Podczas gdy większość materii została połknięta, część została gwałtownie wyrzucona strumieniami. Strumienie te są wystrzeliwane z obszarów znajdujących się w pobliżu czarnej dziury (ani światło, ani dźwięk nie mogą uciec z samej czarnej dziury) i wpychają się do gazu gromady, generując wnęki i dźwięk, które następnie rozprzestrzeniają się na zewnątrz.
Obserwacje M87 Chandry dają również najsilniejszy jak dotąd dowód na falę uderzeniową wytwarzaną przez supermasywną czarną dziurę, wyraźny znak potężnej eksplozji. Ta fala uderzeniowa pojawia się jako prawie okrągły pierścień promieni rentgenowskich o wysokiej energii, o średnicy 85 000 lat świetlnych i wyśrodkowany na czarnej dziurze.
Inne niezwykłe cechy są widoczne w M87 po raz pierwszy, w tym wąskie włókna emisji rentgenowskiej - około 100 000 lat świetlnych - które mogą być spowodowane gorącym gazem uwięzionym przez pola magnetyczne. Ponadto na zdjęciu rentgenowskim widać dużą, nieznaną wcześniej wnękę w gorącym gazie, utworzoną przez wybuch z czarnej dziury około 70 milionów lat temu.
„Część tego, co widzimy, na przykład falę uderzeniową, możemy wyjaśnić fizyką podręczników” - powiedziała członek zespołu Christine Jones, również z CfA. „Jednak inne szczegóły, takie jak znalezione przez nas włókna, sprawiają, że drapiemy się po głowach.”
Dźwięk został wykryty z innej czarnej dziury w gromadzie Perseusza, która, jak obliczono, ma nutę około 57 oktaw poniżej środka C. Jednak dźwięk w M87 wydaje się być bardziej niezgodny i złożony. Szereg nierównomiernie rozmieszczonych pętli w gorącym gazie dowodzi niewielkich wybuchów czarnej dziury co około 6 milionów lat. Pętle te sugerują obecność fal dźwiękowych, niewidocznych na zdjęciu Chandra, które są około 56 oktaw poniżej środka C. Obecność dużej wnęki i boomu dźwiękowego daje dowody na jeszcze głębsze dźwięki - 58 lub 59 oktaw poniżej środka C - zasilany przez duże wybuchy.
Te nowe wyniki dotyczące M87 zostały zaprezentowane na spotkaniu High-Energy Astrophysics Division w San Francisco. Marshall Space Flight Center NASA, Huntsville, Ala., Zarządza programem Chandra dla Dyrekcji Misji Naukowej agencji. Smithsonian Astrophysical Observatory kontroluje naukę i operacje lotnicze z Chandra X-ray Centre, Cambridge, Massachusetts.
Dodatkowe informacje i zdjęcia są dostępne na stronie: http://chandra.harvard.edu i http://chandra.nasa.gov
Oryginalne źródło: Chandra News Release
