Μελέτη δείχνει ότι οι ενεργές μαύρες τρύπες ενισχύουν τον σχηματισμό άστρων

Μελέτη που δημοσιεύθηκε στις 15 Σεπτεμβρίου στο The Astrophysical Journal διαπίστωσε ότι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες που τρέφονται ενεργά μπορεί να συμβάλλουν στον σχηματισμό άστρων στους γαλαξίες υποδοχής τους αντί να τον καταστέλλουν, αμφισβητώντας μια ευρέως διαδεδομένη άποψη για το πώς εξελίσσονται οι γαλαξίες.

Ερευνητές με επικεφαλής τον Peixin Zhu, μεταπτυχιακό φοιτητή στο Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, εξέτασαν εννέα γειτονικούς γαλαξίες χρησιμοποιώντας το όργανο Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) στο Very Large Telescope του Ευρωπαϊκού Νότιου Παρατηρητηρίου. Και στους εννέα γαλαξίες, η ομάδα εντόπισε δακτυλίους σχηματισμού άστρων σε αποστάσεις περίπου 0,8 έως 6 kiloparsecs από το γαλαξιακό κέντρο, μαζί με κωνικές περιοχές ιονισμένου αερίου και γρήγορα κρουστικά κύματα που παράγονται όταν οι εκροές ενέργειας από τη μαύρη τρύπα συγκρούονται με το περιβάλλον αέριοphys+1.

Αναδύεται ένα κοινό μοτίβο

Η μελέτη χρησιμοποίησε μια νέα τρισδιάστατη διαγνωστική τεχνική για να διαχωρίσει τρία διακριτά φαινόμενα: τον σχηματισμό άστρων, την ακτινοβολία από την ενεργή μαύρη τρύπα και τη διέγερση από κρουστικά κύματα. Ένα συνεπές εύρημα ξεχώρισε σε ολόκληρο το δείγμα.

"Το πιο ενδιαφέρον φαινόμενο σχετικά με τα κρουστικά κύματα είναι ότι κινούνται πάντα κάθετα προς την κατεύθυνση των εκροών που διοχετεύει η μαύρη τρύπα", δήλωσε ο Zhu. "Είναι πολύ συνηθισμένο και το βλέπουμε να εμφανίζεται σταθερά και στους εννέα γαλαξίες."phys

Η ερμηνεία της ομάδας υποστηρίχθηκε ανεξάρτητα από παρατηρήσεις του τηλεσκοπίου ακτίνων Χ Chandra της NASA.starlust+1

"Βλέπουμε ότι οι μαύρες τρύπες δεν καταναλώνουν απλώς υλικό στα κέντρα των γαλαξιών, αλλά αναδιαμορφώνουν ενεργά το περιβάλλον τους", δήλωσε η Lisa Kewley, αστροφυσικός και διευθύντρια του Center for Astrophysics, η οποία επέβλεψε την έρευνα του Zhu. "Αυτή η εργασία μας βοηθά να κατανοήσουμε έναν πολύπλοκο κύκλο ανάδρασης που παίζει σημαντικό ρόλο στην εξέλιξη των γαλαξιών."cfa.harvard

Επανεξετάζοντας την ανάδραση AGN

Η επικρατούσα θεωρία της ανάδρασης AGN υποστηρίζει ότι η ενέργεια που απελευθερώνεται από τις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες που συσσωρεύουν ύλη θερμαίνει ή εκδιώκει το αέριο από τον περιβάλλοντα γαλαξία, σταματώντας τον σχηματισμό άστρων. Μια ξεχωριστή μελέτη που δημοσιεύθηκε τον Μάρτιο διαπίστωσε ότι τα κβάζαρ μπορούν να καταστείλουν τον σχηματισμό άστρων σε γειτονικούς γαλαξίες εκατομμύρια έτη φωτός μακριά. Ωστόσο, τα νέα ευρήματα υποδηλώνουν ότι η σχέση είναι πιο λεπτή, με τη δραστηριότητα της μαύρης τρύπας να προκαλεί ταυτόχρονα εκροές και να καλλιεργεί συνθήκες για τον σχηματισμό νέων άστρων.sciencedaily

"Μόλις τα αναλύσαμε, μπορέσαμε να δούμε ότι όχι μόνο συσσωρεύουν πράγματα, αλλά και αποβάλλουν πράγματα", είπε ο Zhu. "Η έγχυση και η συσσώρευση συνδέονται μεταξύ τους."phys

Τα αποτελέσματα, βασισμένα σε θεωρητικά μοντέλα που αναπτύχθηκαν από τον Zhu με την Kewley και τον Ralph Sutherland του Australian National University, αποδεικνύουν ότι οι ενεργά αναπτυσσόμενες μαύρες τρύπες εμπλέκονται σε έναν πολύπλοκο κύκλο συσσώρευσης, εκροής και αλληλεπίδρασης με τους γαλαξίες υποδοχής τους, έναν κύκλο που οι τυπικές μέθοδοι από μόνες τους ενδέχεται να μην αποτυπώνουν πλήρως.arxiv+1