Massiivisimpien galaksien ytimissä olevat supermassiiviset mustat aukot aiheuttavat tuhoa niiden välittömässä ympäristössä. Aktiivisimmissa vaiheissaan - kun ne syttyvät valaisevina kvasareina - ne laukaisevat kaasun erittäin voimakkaan ja nopeuden poistumisen.
Nämä ulosvirtaukset voivat lakaista ja kuumentaa materiaalia, ja niillä on keskeinen rooli massiivisten galaksien muodostumisessa ja kehittymisessä. Paitsi, että tähtitieteilijät ovat tarkkailleet heitä näkyvän maailmankaikkeuden kautta, he myös ovat avainasemassa teoreettisissa malleissa.
Mutta itse ulosvirtausten fyysinen luonne on ollut kauan kestänyt mysteeri. Mikä fysikaalinen mekanismi saa kaasun saavuttamaan niin suuren nopeuden, ja joskus se voidaan karkottaa galaksista?
Uusi tutkimus tarjoaa ensimmäisen suoran todisteen siitä, että supermassiivisen mustan aukon tuottamat energiset suihkut kiihdyttävät näitä ulosvirtauksia.
Käyttäen Chilen erittäin suurta teleskooppia, tähtitieteilijöiden ryhmä, jota johti Clive Tadhunter Sheffieldin yliopistosta, tarkkaili lähellä olevaa aktiivista galaksia IC 5063. Galaksin paikoissa, joissa sen suihkut vaikuttavat tiheän kaasun alueisiin, kaasu liikkuu poikkeuksellisen nopeudella. yli 600 000 mailia tunnissa.
"Suuri osa ulosvirtauksessa olevasta kaasusta on molekyylin vedyn muodossa, mikä on haurasta siinä mielessä, että se tuhoutuu suhteellisen alhaisilla energialähteillä", sanoi Tadhunter lehdistötiedotteessa. ”Pidän poikkeuksellisena sitä, että molekyylikaasu voi selviytyä kiihdytettäessä erittäin energisten hiukkasten suihkukoneita, jotka liikkuvat lähellä valon nopeutta.
Suihkukoneiden kulkiessa galaktisen aineen läpi, ne häiritsevät ympäröivää kaasua ja aiheuttavat iskuaaltoja. Nämä iskuaallot eivät vain kiihdytä kaasua, vaan myös kuumentavat sitä. Ryhmä arvioi, että iskuaallot kuumentavat kaasun lämpötilaan, joka on riittävän korkea ionisoimaan kaasua ja hajottamaan molekyylit. Molekyylivetyä muodostuu vain merkittävästi viileämmässä sokin jälkeisessä kaasussa.
"Epäilimme, että molekyylien on pitänyt kyetä uudistumaan sen jälkeen, kun kaasu oli täysin järkyttynyt vuorovaikutuksesta nopean plasmasuihkun kanssa", sanoi Raffaella Morganti Kapteyn-instituutista Groningenin yliopistosta. ”Suorat havainnomme ilmiöstä ovat vahvistaneet, että tämä äärimmäinen tilanne voi todellakin tapahtua. Nyt meidän on työskenneltävä kuvaamaan vuorovaikutuksen tarkka fysiikka. "
Tähtienvälisessä tilassa molekyylivetyä muodostuu pölyjyvien pinnalle. Mutta tässä skenaariossa pöly on todennäköisesti tuhoutunut voimakkaiden iskuaaltojen myötä. Vaikka molekyylivety on mahdollista muodostaa ilman pölyjyviä (kuten varhaisessa maailmankaikkeudessa nähdään), tarkka mekanismi tässä tapauksessa on edelleen tuntematon.
Tutkimus auttaa vastaamaan pitkäaikaiseen kysymykseen - tarjoamalla ensimmäiset suorat todisteet siitä, että suihkukoneet kiihdyttävät aktiivisissa galakseissa havaittua molekyylin virtausta - ja kysyy uusia.
Tulokset julkaistiin Nature-julkaisussa ja ne ovat saatavilla verkossa.
