Supermasyvios juodosios skylės masyviausių galaktikų branduoliuose sugadina jų artimiausią aplinką. Aktyviausiose fazėse - kai jos užsidega kaip šviečiantys kvazariai - jos paleidžia ypač galingas ir dideliu greičiu išmetamas dujas.
Šie nutekėjimai gali nušluoti ir sušildyti medžiagas, atlikdami lemiamą vaidmenį formuojant ir evoliucionuojant didžiulėms galaktikoms. Astronomai ne tik pastebėjo juos matomoje Visatoje, bet ir vaidina pagrindinį teorinių modelių komponentą.
Bet fizinis pačių nutekėjimų pobūdis buvo seniai paslaptis. Dėl kokio fizinio mechanizmo dujos pasiekia tokį greitį ir kai kuriais atvejais gali būti išstumtos iš galaktikos?
Naujas tyrimas pateikia pirmuosius tiesioginius įrodymus, kad šiuos nutekėjimus pagreitina energiniai purkštukai, kuriuos sukuria supermasyvi juodoji skylė.
Naudodamas labai didelį teleskopą Čilėje, astronomų komanda, vadovaujama Clive Tadhunterio iš Šefildo universiteto, stebėjo netoliese esančią aktyvią galaktiką IC 5063. Galaktikos vietose, kur jos purkštukai turi įtakos tankių dujų regionams, dujos juda nepaprastu greičiu. daugiau nei 600 000 mylių per valandą.
„Didžioji dalis nutekėjusių dujų yra molekulinio vandenilio pavidalu, kuris yra trapus ta prasme, kad jis sunaikinamas esant santykinai mažai energijos“, - pranešime spaudai teigė Tadhunteris. „Man nepaprasta, kad molekulines dujas gali išgyventi pagreitėjęs labai energetinių dalelių srautas, judantis arti šviesos greičio.
Kai purkštukai keliauja per galaktikos materiją, jie sutrikdo aplinkines dujas ir generuoja smūgio bangas. Šios smūgio bangos ne tik pagreitina dujas, bet ir jas kaitina. Komanda apskaičiavo, kad smūgio bangos šildo dujas iki pakankamai aukštos temperatūros, kad jas jonizuotų ir molekules atskirtų. Molekulinis vandenilis susidaro tik žymiai vėsesnėse dujose.
„Mes įtarėme, kad molekulės turėjo sugebėti reformuotis po to, kai dujos buvo visiškai sutrikusios dėl sąveikos su greita plazmos srove“, - sakė Raffaella Morganti iš Kapteino instituto Groningeno universitete. „Mūsų tiesioginiai reiškinio stebėjimai patvirtino, kad tokia ekstremali situacija iš tikrųjų gali įvykti. Dabar turime dirbti, kad aprašytume tikslią sąveikos fiziką “.
Tarpžvaigždinėje erdvėje dulkių grūdų paviršiuje susidaro molekulinis vandenilis. Tačiau pagal šį scenarijų dulkės greičiausiai bus sunaikintos intensyvių smūgių bangose. Nors molekulinis vandenilis gali susidaryti be dulkių grūdelių (kaip matyti ankstyvojoje Visatoje), tikslus mechanizmas šiuo atveju vis dar nežinomas.
Tyrimas padeda atsakyti į seniai iškylantį klausimą - pateikia pirmuosius tiesioginius įrodymus, kad purkštukai pagreitina aktyviose galaktikose pastebimus molekulinius nutekėjimus, ir užduoda naujus.
Rezultatai buvo paskelbti „Nature“ ir yra prieinami internete.
