Kosmos  /  News

Iście galaktyczna burza w bardzo wczesnym wszechświecie. Naukowcy odkrywają osobliwe zależności

galaktyka

Japońscy naukowcy odkryli właśnie niezwykle silny wiatr w galaktyce odległej od nas o rekordowe 13,1 mld lat świetlnych. Jeżeli weźmiemy pod uwagę fakt, że wszechświat ma 13,7 mld lat, to wyjdzie na to, że były one naturalnym procesem obecnym przy powstawaniu wszystkich galaktyk.

Co do zasady przyjmuje się, że w centrum większości, jeżeli nie wszystkich, dużych galaktyk znajduje się supermasywna czarna dziura o masie rzędu milionów, a nawet miliardów mas Słońca. Dla przykładu - w Drodze Mlecznej supermasywna czarna dziura ma masę 4 mln mas Słońca, ale naukowcom udało się już zlokalizować supermasywne czarne dziury o masie rzędu 13 mld mas Słońca, przy których nasza jest jedynie niewinną dziurką.

Co więcej, przegląd takich obiektów wskazuje, że im masywniejsza czarna dziura, tym masywniejszy centralny region galaktyki. Astronomowie wskazują zatem, że zarówno czarne dziury, jak i regiony centralne galaktyk, musiały od samego początku ewoluować wspólnie, wzajemnie na siebie oddziałując.

Wiatr powstaje w otoczeniu czarnej dziury

Naukowcy uważają, że za interakcje odpowiadały silne wiatry galaktyczne. Gdy supermasywna czarna dziura pochłaniała olbrzymie ilości gazu i pyłu, całą opadająca na nią materia układała się w potężny dysk akrecyjny. Dysk ten - wskutek tarcia poszczególnych cząstek - rozgrzewał się do wysokich temperatur i emitował intensywną energię, której strumień wywiewał otaczającą dysk materię na zewnątrz. To właśnie to promieniowanie i wypychana przez nie materia stanowiło silny wiatr galaktyczny.

Astronomowie w Subaru poszukują supermasywnych czarnych dziur

Oczywiście nie chodzi o Subaru - japońskiego producenta samochodów - a o japoński teleskop Subaru. To za jego pomocą naukowcy postanowili poszukać supermasywnych czarnych dziur w odległym wszechświecie. W ramach projektu udało im się odkryć ponad 100 galaktyk z takimi obiektami, oddalonych od nas o 13 miliardów lat świetlnych.

Następnie z gotowym spisem obiektów naukowcy udali się do Chile, gdzie za pomocą radioteleskopu ALMA zbadali ruch gazu w galaktykach, w których znajdują się te czarne dziury. Mierząc prędkość gazu w galaktyce J1243+0100, astronomowie odkryli, że gaz porusza się w niej z prędkością 500 km/s, czyli 1,8 mln km/h. Tak silny wiatr galaktyczny jest w stanie wywiewać materię, z której mogłyby powstawać gwiazdy w dalsze rejony galaktyki, skutecznie hamując procesy gwiazdotwórcze. J1243+0100 jest zatem najodleglejszym (13,1 mld lat świetlnych od nas) wiatrem galaktycznym, jaki kiedykolwiek zaobserwowano. Supermasywna czarna dziura w środku galaktyki ma masę 300 mln mas Słońca, a całe otoczenie, tzw. zgrubienie centralne galaktyki ma masę 30 mld mas Słońca.

Gdy wiatr galaktyczny skutecznie wywieje materię ze zgrubienia centralnego, przestaną w nim powstawać gwiazdy, a i czarna dziura nie będzie miała się już czym karmić. Wzrost masy obu tych komponentów galaktyki przestanie zatem rosnąć mniej więcej w tym samym czasie. To może być właśnie wyjaśnienie zależności opisanej na początku artykułu. Zanim jednak naukowcy potwierdzą swoje przypuszczenia, planują znaleźć więcej takich obiektów jak J1243+0100 i ustalić, czy faktycznie były to procesy powszechnie występujące we wczesnym wszechświecie.