Ar kada susimąstėte, kaip būtų stebėti, kas nutinka galaktikoje prie juodosios skylės? Visiems mums, kurie prisimename tą nuostabų „Disney“ filmą, tai būtų nuostabi - jei ne hipnotizuojanti - patirtis. Galingų Atakamos milimetrų / submilimetrų masyvo (ALMA) stebėjimo įrankių dėka dvi tarptautinės astronomijos komandos turėjo galimybę ištirti juodųjų skylių purkštukus netoli savo galaktikos branduolių ir pamatyti, kaip jos veikia jų kaimynystę. Tyrėjai užfiksavo geriausią iki šiol matomą molekulinių dujų debesį, supantį netoliese esančią ramioje juodąją skylę, ir buvo nustebinti žvelgdami į masyvios reaktyvo bazę netoli tolimojo.
Tai nėra lengvi svoriai. Juodosios skylės, kurias tyrinėja astronomai, sveria kelis milijardus Saulės masių ir sudaro savo namus beveik visų Visatos galaktikų, įskaitant Paukščių Taką, centre. Kažkada šie mįslingi galaktikos reiškiniai buvo užimti padarai. Jie iš savo aplinkos absorbavo didžiulį kiekį medžiagos, spindėdami kaip ryškūs švyturiai. Šios ankstyvosios juodosios skylės išstumia nedidelį kiekį medžiagų, kurias jie priėmė per labai galingus purkštukus, tačiau dabartiniai jų kolegos nėra tokie aktyvūs. Nors laikui bėgant viskas galėjo šiek tiek pasikeisti, juodųjų skylių purkštukų ir jų aplinkos ryšys vis dar vaidina lemiamą vaidmenį keičiantis galaktikų evoliucijai. Naujausiuose tyrimuose, kurie šiandien paskelbti žurnale „Astronomy & Astrophysics“, astronomai pasitelkė ALMA, kad ištirtų juodųjų skylių purkštukus labai skirtingais masteliais: netoliese esančioje ir santykinai ramioje juodoje skylėje galaktikoje NGC 1433 bei labai tolimame ir aktyviame objekte, vadinamame PKS 1830–211.
„ALMA atskleidė stebėtiną spiralės struktūrą molekulinėse dujose netoli NGC 1433 centro“, - sako Françoise Combes (Paryžiaus observatorija, Prancūzija), kuri yra pagrindinė pirmojo straipsnio autorė. Tai paaiškina, kaip medžiaga patenka į juodąją skylę. Atlikdami staigius naujus ALMA stebėjimus, mes atradome medžiagos judesį, sklindantį iš juodosios skylės, besitęsiantį tik 150 šviesmečių. Tai yra mažiausias toks molekulinis nutekėjimas, koks kada nors pastebėtas išorinėje galaktikoje. “
Reikia atsiliepimo? Na, būtent tai ir vadinamas šis procesas. „Grįžtamasis ryšys“ gali išryškinti ryšį tarp juodosios skylės masės ir ją supančios galaktikos išsipūtimo masės. Juodoji skylė sunaudoja dujas ir tampa aktyvi, tačiau tada susidaro purkštukai, kurie pašalina dujas iš jo artumo. Tai sustabdo žvaigždės formavimąsi ir kontroliuoja centrinės išpūtimo augimą. PKS 1830–211 metais Ivanas Marti-Vidalas (Chalmerso technologijos universitetas, Onsalos kosmoso observatorija, Onsala, Švedija) ir jo komanda matė supermasyvią juodąją skylę su purkštuku, „bet daug ryškesnę ir aktyvesnę ankstyvojoje visatoje. Tai neįprasta, nes jos ryški šviesa pereina didžiulę tarpinę galaktiką pakeliui į Žemę ir yra padalinta į du vaizdus gravitaciniu lęšiu. “
Ar supermamos juodosios skylės yra nepatogūs valgytojai? Jūs lažintis. Yra buvę atvejų, kai didžiulė juodoji skylė netikėtai sunaudos stulbinantį kiekį masės, kuri savo ruožtu turbokompresoriuje padidins purkštukų galią ir apšviestą spinduliuotę pateks į patį energijos išeikvojimo tašką. Ši energija skleidžiama kaip gama spinduliai, trumpiausio bangos ilgio ir didžiausios energijos formos elektromagnetinė spinduliuotė. O dabar ALMA atsitiktinai užfiksavo vieną iš šių įvykių, kaip nutiko PKS 1830–211.
ALMA pastebėjo, kad šis juodosios skylės nevirškinimo atvejis buvo visiškai madingas. Mes stebėjome PKS 1830-211 kitu tikslu, tada tarp gravitacinio lęšio vaizdų pastebėjome subtilius spalvų ir intensyvumo pokyčius. Labai atidus žvilgsnis į šį netikėtą elgesį leido mums padaryti išvadą, kad stebėjome tik labai laimingą atsitiktinumą tuo metu, kai į juodosios skylės purkštuką pateko šviežios naujos medžiagos “, - sako Sebastienas Mulleris, bendradarbis. - antrojo popieriaus autorius.
Kaip ir visų astronominių stebėjimų metu, raktas į atradimą yra patvirtinimas. Ar ALMA radiniai pasirodė kituose teleskopiniuose stebėjimuose? Atsakymas yra taip. Stebint stebėjimus naudojant NASA Fermi gama spinduliuotės kosminį teleskopą, buvo nustatytas aiškus gama spindulių signalas ten, kur jis turėtų būti. Kas buvo atsakingas už radiacijos didėjimą ilgose ALMA bangų ilgėse, taip pat buvo atsakingas už tai, kad juodosios skylės purkštuko šviesa būtų įspūdinga.
„Tai yra pirmas kartas, kai buvo užmegztas aiškus ryšys tarp gama spindulių ir submilimetro radijo bangų, kaip kylančių iš tikrosios juodosios skylės srovės pagrindo“, - priduria Sebastienas Mulleris.
Tačiau tai dar ne pabaiga. Tai tik pradžia. ALMA toliau stebės paslaptingus supermasyvių juodųjų skylių purkštukų veikimą - tiek arti, tiek toli. „Combes“ ir jos tyrimo komanda jau stebi artimas aktyvias galaktikas su ALMA ir netgi unikalų objektą, katalogizuotą kaip PKS 1830–211. Tyrimai bus tęsiami, ir kartu su jais vieną dieną galime atsakyti į daugelį klausimų.
„Dar reikia daug išmokti apie tai, kaip juodosios skylės gali sukurti šias milžiniškas energetines materijos ir radiacijos sroves“, - reziumuoja Ivanas Marti-Vidal. „Tačiau nauji rezultatai, gauti dar prieš baigiant ALMA, rodo, kad tai yra nepaprastai galingas įrankis šiems purkštukams tirti - ir atradimai tik prasideda!“
Originalus istorijos šaltinis: ESO žinių laida.
