Supermasivne crne rupe pružaju odgovor na pitanje nastanka galaksija?

Povezane objave

• Muškarci brže gube kilograme? 13/09
• Kofein utiče na čulo ukusa 13/09
• Ko je bio prvi arheolog? 30/08

Pogled na supermasivne crne rupe bez presedana, mogao bi da promeni naše razumevanje galaksija, kažu istraživači.

Nova studija potvrđuje objedinjujuću teoriju ponašanja supermasivne crne rupe i mogla bi pomoći da se objasni kako nastaju galaksije.

Supermasivne crne rupe u centru mnogih galaksija mogu više ličiti na palačinke nego na krofne; te palačinke se „dime“ dok crne rupe u njihovom centru sagorevaju svoje unutrašnje ivice.

Tako je astronom sa Univerziteta na Azurnoj obali, Roman Petrov, opisao nalaze svojih kolega u novom članku objavljenom u časopisu Nature. To je otkriće koje potvrđuje i proširuje dugotrajnu teoriju o aktivnim galaktičkim jezgrima, izuzetno svetlim centrima nekih galaksija za koje se veruje da ih pokreću supermasivne crne rupe i koje bi mogle imati implikacije na bolje razumevanje našeg postojanja.

„Koevolucija između crne rupe i galaksije domaćina, šta je bilo prvo, crna rupa ili galaksija?, ima snažan uticaj na evoluciju galaksije, uključujući formiranje zvezda u toj galaksiji“, rekao je dr Petrov. „To je karika u lancu događaja koji dovode do postojanja ljudi, koji mogu da razgovaraju o ovim pitanjima.“

Dr Petrov i njegove kolege su koristili instrument za srednji infracrveni spektroskopski eksperiment s više otvora (MATISSE) i veoma veliki teleskop u Čileu da bi obavili nova posmatranja Messier 77, spiralne galaksije udaljene oko 47 miliona svetlosnih godina od Zemlje.

Messier 77 je jedna od galaksija s aktivnim galaktičkim jezgrom najlakših za posmatranje,  i bio je osnova za ono što je poznato kao “Ujedinjeni model aktivnih galaktičkih jezgara”, u okviru kojeg se posmatra koliko je crna rupa sakrivena torusom prašine i gasa. Ovaj torus se formira dok se materija spiralno kreće ka unutra, kako bi nahranila centralnu crnu rupu. Materijal se vrti i sabija i oslobađa ogromnu količinu energije koja čini galaktička jezgra „aktivnim“.

Messier 77 je kanonska galaksija s aktivnim jezgrom, čiji torus skriva centralnu crnu rupu od direktnog pogleda, rekao je dr Petrov, „što ga čini kamenom temeljcem ujedinjenog modela aktivnih galaktičkih jezgara koji objašnjava veliku klasu tada misterioznih fenomena s jednim mehanizmom.”

Međutim, 2019. godine, tim koji je koristio instrument GRAVITI kroz veoma veliki teleskop, objavio je rezultate za koje je dr Petrov rekao da dovode u pitanje prihvaćenu geometriju Messiera 77, a time i jedinstveni model.

GRAVITI, kao i MATISSE, je instrument baziran na infracrvenom zračenju, a GRAVITI tim je zaključio da može da vidi vrelu unutrašnju ivicu „krofne“, torusa koji bi trebalo da skriva crnu rupu u centru Messiera 77.

„Ako vidite unutrašnju ivicu krofne, onda ona ne može da sakrije centralnu strukturu koja se nalazi u sredini te „krofne““, rekao je dr Petrov. „Samim tim, ujedinjeni model ne opisuje pravilno cilj koji je korišćen za predlaganje objedinjenog modela.“

Međutim, GRAVITI je instrument osetljiv na K-opseg, infracrveno svetlo talasnih dužina između 2 i 2,4 mikrona. MATISSE vidi u L, M i N opsezima, primetio je dr Petrov, talasne dužine između 3 i 14 mikrona, koje su osetljivije na tip temperaturnih razlika na pitanja u vezi sa zapažanjima oko Messier 77. Nova zapažanja koja je sproveo dr Petrov i njegove kolege opovrgavaju predviđanja GRAVITI-ja vezana za ono što bi trebalo da se vidi sa MATISS-om, rekao je, te je tako sačuvan jedinstveni model aktivnih galaktičkih jezgara.

„Ponovo je favorizovan  objedinjeni model uz izvesnu dopunu: torus prašine zaista skriva centralnu strukturu u Messier 77, ali više liči na palačinku s centralnom rupom“, rekao je dr Petrov. „I mi vidimo tokove materijala iznad te ‘palačinke’ — Centralni izvor vreline sagoreva ivice rupe u palačinki i vidimo dim,” dim koji je zapravo prašina koja se emituje s unutrašnje ivice torusa intenzivnim zračenjem iz crne rupe.“

Objedinjeni model pojačan dodatnim činjenicama, sada može da se primeni na proučavanje drugih aktivnih galaktičkih jezgara, rekao je dr Petrov, i pomoći će astronomima dok pokušavaju da otkriju kako se crne rupe i galaksije razvijaju zajedno, i da nam to može reći o formiranju zvezda , formiranju planeta i razvoju samog života.

U međuvremenu, dr Petrov ima još pitanja specifičnih za Messier 77, na primer od čega se tačno sastoji prašina u centru ovog aktivnog galaktičkog jezgra?

„Šta je tačno proces prašnjavog vetra, ’dim’ iznad centralne rupe palačinke?“ zapitao se. „Ovo se može dobiti iz veće spektralne rezolucije sa MATISSE-om, slike u mnogo užim spektralnim opsezima, tako da radimo na njegovom poboljšanju kako bismo to omogućili. Trenutno sam u Opservatoriji Paranal u Čileu upravo zbog toga.“