Supermasívne čierne diery v jadrách najmasívnejších galaxií spôsobujú zmätok v ich bezprostrednom okolí. Počas najaktívnejších fáz - keď sa vznietia ako svetelné kvasary - vypustia mimoriadne silné a vysokorýchlostné výtoky plynu.
Tieto odtoky môžu zametať a zahrievať materiál, hrajú kľúčovú úlohu pri tvorbe a vývoji veľkých galaxií. Astronómovia ich nielen pozorovali vo viditeľnom vesmíre, ale tiež zohrávajú kľúčovú zložku teoretických modelov.
Fyzická povaha samotných odtokov však bola dlhotrvajúcim tajomstvom. Aký fyzikálny mechanizmus spôsobuje, že plyn dosiahne také vysoké rýchlosti a v niektorých prípadoch je vylúčený z galaxie?
Nová štúdia poskytuje prvý priamy dôkaz, že tieto odtoky sú urýchľované energetickými prúdmi produkovanými supermasívnou čiernou dierou.
Použitím veľmi veľkého ďalekohľadu v Čile pozoroval tím astronómov vedený Clive Tadhunterom z Sheffieldskej univerzity blízku aktívnu galaxiu IC 5063. V miestach v galaxii, kde jej trysky narážajú na oblasti hustého plynu, sa plyn pohybuje mimoriadnou rýchlosťou. viac ako 600 000 míľ za hodinu.
"Veľa plynu vo výtokoch je vo forme molekulárneho vodíka, ktorý je krehký v tom zmysle, že je zničený pri relatívne nízkej energii," uviedol Tadhunter v tlačovej správe. „Považujem za výnimočné, že molekulárny plyn môže prežiť a urýchli ho prúdenie vysoko energetických častíc pohybujúcich sa blízko rýchlosti svetla.
Keď prúdy prechádzajú galaktickou hmotou, narúšajú okolitý plyn a generujú nárazové vlny. Tieto rázové vlny nielen urýchľujú plyn, ale tiež ho zahrievajú. Tím odhaduje, že rázové vlny zahrievajú plyn na dostatočne vysokú teplotu, aby ionizovali plyn a disociovali molekuly. Molekulárny vodík sa tvorí iba vo výrazne chladnom plyne po nárazu.
"Mali sme podozrenie, že molekuly museli byť schopné sa reformovať potom, čo bol plyn úplne narušený interakciou s rýchlym plazmovým lúčom," uviedla Raffaella Morganti z Kapteyn Institute Groningen University. „Naše priame pozorovania tohto fenoménu potvrdili, že táto extrémna situácia sa skutočne môže vyskytnúť. Teraz musíme pracovať na opise presnej fyziky interakcie. “
V medzihviezdnom priestore sa na povrchu prachových zŕn tvorí molekulárny vodík. Ale v tomto scenári je pravdepodobné, že prach bol zničený pri intenzívnych nárazových vlnách. Aj keď je možné, aby sa molekulárny vodík tvoril bez prachových zŕn (ako je vidieť na začiatku vesmíru), presný mechanizmus je v tomto prípade stále neznámy.
Výskum pomáha odpovedať na dlhodobú otázku - poskytuje prvý priamy dôkaz o tom, že prúdy urýchľujú odtok molekúl pozorovaný v aktívnych galaxiách - a pýta sa na nové.
Výsledky boli publikované v publikácii Nature a sú k dispozícii online.
