1960-luvulla tutkijat löysivät Linnunradan keskustasta massiivisen radiolähteen (tunnetaan nimellä Jousimies A *), jonka myöhemmin paljastettiin olevan Supermassive Black Holes (SMBH). Siitä lähtien he ovat oppineet, että nämä SMBH: t sijaitsevat massiivisimpien galaksien keskellä. Näiden mustien reikien läsnäolo on myös se, mikä antaa näiden galaksien keskuksille olla normaalia suuremman valoisuuden - eli. Aktiiviset galaktiset ytimet (AGN).
Muutaman viime vuoden aikana tähtitieteilijät ovat myös havainneet nopeita molekyylien ulosvirtauksia, jotka ovat lähteneet AGN: istä, jotka ovat jättäneet hämmennykseen. Ensinnäkin se oli mysteeri, kuinka kaikki hiukkaset selvisivät mustan aukon ulosvirtauksen lämmöstä ja energiasta. Mutta Northwestern Universityn tutkijoiden tuottaman uuden tutkimuksen mukaan nämä molekyylit syntyivät itse tuulen sisällä. Tämä teoria voi auttaa selittämään, kuinka tähdet muodostuvat äärimmäisissä ympäristöissä.
Tutkimus ilmestyi äskettäin Kuninkaallisen tähtitieteellisen seuran kuukausittaiset ilmoitukset otsikolla "Nopeiden molekyylien ulosvirtausten alkuperä kvaasarissa: molekyylien muodostuminen AGN-ohjatuissa galaktisissa tuuleissa." Tutkimuksen suoritti Alexander J Richings ja apulaisprofessori Claude-André Faucher-Giguère Northwestern Universityn Astrofysiikan tutkimuksen ja tutkimuksen keskuksesta (CIERA).
Richings kehitti tutkimuksensa vuoksi kaikkien aikojen ensimmäisen tietokonekoodin, joka pystyy mallintamaan tähtienvälisessä kaasussa olevia yksityiskohtaisia kemiallisia prosesseja, joita kiihdyttää kasvava SMBH: n säteily. Samaan aikaan Claude-André Faucher-Giguère lisäsi asiantuntemustaan viettäen uransa tutkiessaan galaksien muodostumista ja kehitystä. Kuten Richings selitti Luoteis-lehdistötiedotteessa:
”Kun mustan aukon tuuli pyyhkäisee kaasun isäntägalaksistaan, kaasu kuumennetaan korkeisiin lämpötiloihin, mikä tuhoaa kaikki olemassa olevat molekyylit. Mallinnuttamalla molekyylikemiaa mustien reikien tuulien simulaatioissa havaitsimme, että tämä pyyhkäisevä kaasu voi myöhemmin jäähtyä ja muodostaa uusia molekyylejä. "
SMBH: n muodostuneiden energiavirtojen olemassaolo vahvistettiin ensimmäisen kerran vuonna 2015, kun tutkijat käyttivät ESA: ta Herschelin avaruus observatorio ja tiedot Japanista / Yhdysvalloista Suzaku-satelliitti tarkkailla IRAS F11119 + 3257 -nimisen galaksin AGN: ää. Tällaiset ulosvirtaukset, heidän mukaansa, ovat vastuussa niiden tähtiä käyttävän kaasun galaksien tyhjentämisestä, jolla on pysäyttävä vaikutus uusien tähtien muodostumiseen ja joka voi johtaa ”punaisiin ja kuolleisiin” elliptisiin galakseihin.
Tätä seurattiin vuonna 2017 havainnoilla, jotka osoittivat, että näihin ulosvirtauksiin muodostui nopeasti liikkuvia uusia tähtiä, jota tähtitieteilijät pitivät aikaisemmin mahdottomana niissä esiintyvien ääriolosuhteiden vuoksi. Teorisoimalla, että nämä hiukkaset ovat todellisuudessa mustien reikien tuulien, Richingsin ja Faucher-Giguère ovat onnistuneet vastaamaan näihin aiempiin havaintoihin liittyviin kysymyksiin.
Pohjimmiltaan heidän teoriansa auttaa selittämään aiemmin tehtyjä ennusteita, jotka näyttivät ensi silmäyksellä ristiriitaisilta. Toisaalta se pitää ennusteena, että mustien reikien tuulet tuhoavat molekyylit, joiden kanssa he törmäävät. Se ennustaa kuitenkin myös, että näihin tuuliin muodostuu uusia molekyylejä - mukaan lukien vety, hiilimonoksidi ja vesi -, jotka voivat synnyttää uusia tähtiä. Kuten Faucher-Giguère selitti:
”Tämä on ensimmäinen kerta, kun molekyylin muodostumisprosessia simuloidaan yksityiskohtaisesti, ja mielestämme se on erittäin vakuuttava selitys havainnolle, että molekyylit ovat kaikkialla läsnä supermassiivisissa mustan aukon tuuleissa, mikä on ollut yksi merkittävimmistä ongelmia kentällä. ”
Richings ja Faucher-Giguère odottavat sitä päivää, jolloin heidän teoriansa voidaan vahvistaa seuraavan sukupolven virkamatkoilla. He ennustavat, että mustien aukkojen ulosvirtausten muodostamat uudet molekyylit olisivat infrapuna-aallonpituudella kirkkaampia kuin aiemmat molekyylit. Joten kun James Webbin avaruuskaukoputki ottaa avaruuteen keväällä 2019, se pystyy kartoittamaan nämä ulosvirtaukset yksityiskohtaisesti käyttämällä etukäteen IR-instrumenttejaan.
Yksi mielenkiintoisimmista astronomian nykyajan vaiheista on tapa, jolla uudet löytöt valaisevat vuosikymmenten vanhoja mysteerejä. Mutta kun nämä löytöt johtavat teorioihin, jotka tarjoavat symmetrian siihen, mitä aikoinaan ajateltiin olevan epäselviä todisteita, silloin asiat muuttuvat erityisen jännittäviksi. Pohjimmiltaan se antaa meille tietää, että olemme siirtymässä lähemmäksi ymmärrystämme maailmankaikkeudesta!
