Po celé desaťročia sa astrofyzici rozprávali o vzťahu medzi supermasívnymi čiernymi dierami (SMBH) a ich príslušnými galaxiami. Od sedemdesiatych rokov sa už pochopilo, že väčšina veľkých galaxií má vo svojom strede SMBH a že sú obklopené rotujúcimi toriami plynu a prachu. Prítomnosť týchto čiernych dier a tori spôsobuje, že masívne galaxie majú aktívny galaktický jadro (AGN).
Nedávna štúdia uskutočnená medzinárodným tímom výskumníkov však pri štúdiu tohto vzťahu odhalila prekvapujúce závery. Použitím Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) na pozorovanie aktívnej galaxie so silným odtokom ionizovaného plynu z galaktického centra, tím získal výsledky, ktoré by mohli naznačovať, že neexistuje žiadny vzťah medzi SMBH a jeho hostiteľskou galaxiou.
Štúdia s názvom „Žiadne známky silného odtoku molekulárneho plynu v infračervenej žiarivej galaxii zahalenej prachom so silným odtokom ionizovaného plynu“ sa nedávno objavila v Astrofyzical Journal, Štúdiu viedli Yoshiki Toba z Inštitútu astronómie a astrofyziky Academia Sinica na Taiwane a zúčastnili sa jej členovia z Ehime University, Kogakuin University a National Astronomical Observatory of Japan, Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI) a Johns Hopkins University. ,
Otázka, ako SMBH ovplyvnili galaktický vývoj, zostáva jednou z najväčších nevyriešených otázok v modernej astronómii. Medzi astrofyzikmi je už niečo, čo je ušľachtilý záver, že SMBH majú významný vplyv na tvorbu a vývoj galaxií. Podľa tejto akceptovanej predstavy SMBH významne ovplyvňujú molekulárny plyn v galaxiách, čo má výrazný vplyv na tvorbu hviezd.
Táto teória v podstate tvrdí, že väčšie galaxie akumulujú viac plynu, čo vedie k väčšiemu počtu hviezd a väčšej čiernej diere. Zároveň existuje mechanizmus spätnej väzby, pri ktorom rastúce čierne diery zachytávajú na sebe viac hmoty. To má za následok, že vysielajú obrovské množstvo energie vo forme lúčov žiarenia a častíc, o ktorých sa predpokladá, že obmedzujú tvorbu hviezd v ich okolí.
Avšak pri pozorovaní infračervenej (IR) galaxie zahmlenej prachovým prachom (DOG) - WISE1029 + 0501 - Yoshiki a jeho kolegovia získali výsledky, ktoré boli v rozpore s touto predstavou. Po vykonaní podrobnej analýzy pomocou ALMA tím zistil, že z WISE1029 + 0501 nevykazujú žiadne známky významného odtoku molekulárneho plynu. Zistili tiež, že aktivita tvorby hviezd v galaxii nebola intenzívnejšia ani potlačená.
To naznačuje, že silný odtok ionizovaného plynu pochádzajúci z SMBH vo WISE1029 + 0501 nemal významný vplyv na tvorbu okolitého molekulárneho plynu alebo hviezd. Ako vysvetlil Dr. Yoshiki Toba, tento výsledok:
„[H] as, spôsobil, že spoločná evolúcia galaxií a supermasívnych čiernych dier bola ešte viac záhadnejšia. Ďalším krokom je skúmanie ďalších údajov o tomto druhu galaxií. To je rozhodujúce pre pochopenie úplného obrazu formovania a vývoja galaxií a supermasívnych čiernych dier “.
Nielenže to letí oproti konvenčnej múdrosti, ale aj pred nedávnymi štúdiami, ktoré preukázali úzku koreláciu medzi hmotnosťou centrálnych čiernych dier a hmotami ich hostiteľských galaxií. Táto korelácia naznačuje, že supermasívne čierne diery a ich hostiteľské galaxie sa vyvíjali spolu v priebehu posledných 13,8 miliárd rokov a pri ich raste úzko spolupracovali.
V tejto súvislosti táto najnovšia štúdia iba prehĺbila tajomstvo vzťahu medzi SMBH a ich galaxiami. Ako Tohru Nagao, profesor na Ehime University a spoluautor štúdie, uviedol:
„Astronómovia nerozumejú skutočnému vzťahu medzi činnosťou supermasívnych čiernych dier a tvorbou hviezd v galaxiách. Preto mnohí astronómovia vrátane nás túži pozorovať skutočnú scénu interakcie medzi odtokom jadra a aktivitami tvoriacimi hviezdy, aby odhalili tajomstvo koevolúcie. “
Tím vybral pre svoju štúdiu WISE1029 + 0501, pretože astronómovia veria, že DOG majú v jadre aktívne rastúce SMBH. Najmä WISE1029 + 0501 je extrémnym príkladom galaxií, kde je vytekajúci plyn ionizovaný intenzívnym žiarením z jeho SMBH. Vedci boli preto veľmi motivovaní vidieť, čo sa stane s molekulárnym plynom tejto galaxie.
Štúdia bola možná vďaka citlivosti ALMA, ktorá je vynikajúca pri skúmaní vlastností molekulárneho plynu a aktivity tvorby hviezd v galaxiách. V posledných rokoch sa v skutočnosti uskutočnilo viac štúdií, ktoré sa spoliehali na ALMA pri skúmaní vlastností plynu a SMBH vzdialených galaxií.
A zatiaľ čo výsledky tejto štúdie sú v rozpore so široko koncipovanými teóriami o galaktickej evolúcii, Yoshiki a jeho kolegovia sú nadšení, čo môže táto štúdia odhaliť. Nakoniec je možné, že žiarenie z SMBH nemá vždy vplyv na tvorbu molekulového plynu a hviezd hostiteľskej galaxie.
„[U] chápanie takejto koevolúcie je pre astronómiu rozhodujúce,“ uviedol Yoshiki. "Zhromažďovaním štatistických údajov tohto druhu galaxií a pokračovaním vo viacerých následných pozorovaniach pomocou ALMA dúfame, že odhalíme pravdu."
