Messier 77's Supermassive crna rupa skriva unutar vlastite "ispušni"

Galaksija Messier 77 je vrlo slična našoj Mliječnoj stazi. Oboje je poznato kao spiralne galaksije s prugama, što znači da su masivne skupine zvijezda raspoređene u ogromne ruke koje se pružaju kao spirale iz središta. U središtu obje galaksije je supermasivna crna rupa milijun ili čak milijardu puta masivnija od Sunca.

Središte Messiera 77 poznato je kao aktivna galaktička jezgra. To znači da je akrecijski disk - akumulacija hladnog plina i druge tvari oko crne rupe - izvor mnogo većih emisija od očekivanih iz cijelog elektromagnetskog spektra. Ove AGN su iznimno korisne u potrazi za sve udaljenijim objektima u svemiru. Neki od tih AGN-a su skriveni unutar debelih prstenastih komada plina poznate kao torus. Zapravo, vrlo je moguće svi AGN ima torus oko njih, ali samo su neki skriveni u odnosu na našu perspektivu vezanu uz Zemlju.

"Iz raznih opažanja znamo da su neki AGN skriveni hladnijim oblacima prašine s naše točke gledišta na zemlji", rekao je Jack Gallimore, astrofizičar sa Sveučilišta Bucknell. Inverzan, „Model ujedinjenja pokazao je da su svi AGN okruženi krafnom hladnog plina. Ako se krafna promatra sa strane, vidimo "Tip 2" ili skriveni AGN. Ako naš pogled gleda niz rupu, vidimo AGN tipa 1, to jest, vidimo akrecijski disk izravno."

Ovi uštipci hladnog plina pružaju prirodan plašt za supermasivne crne rupe kako bi se sakrile unutra, ali nije jasno kako ti prirodno nestabilni pramenovi plina ostaju bez promjene oblika ili pada u crnu rupu.

"Nitko nije znao kako je krofna hladnog, prašnog plina ili torusa ostala napuhnuta", rekao je Gallimore. "Uštipci hladnog plina nisu stabilni: trebali bi se srušiti na spljošteni disk."

Tako smo navikli razmišljati o crnim rupama kao o gutanju bilo koje stvari koja se previše približi, što je više nego iznenađujuće čuti odgovor koji su Gallimore i njegovi kolege istraživači pronašli: crne rupe same izbacuju materiju iz svojih nakupina. leđa prema krofni, poput motora koji ispušta ispušne plinove.

Gallimore i njegovi kolege istraživači koristili su Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) u Južnoj Americi kako bi otkrili oblake ugljičnog monoksida koji se udaljavaju od vanjskog dijela akrecijskog diska oko Messier 77 crne rupe. Energije pregrijanog unutarnjeg akrecijskog diska stvorile su magnetska polja koja su tada mogla ubrzati ove oblake do brzina mnogo brže nego što bi se inače očekivalo - recimo iz normalne najveće brzine od 100 kilometara u sekundi do nevjerojatnih 400. To je prilično malo brži od normalne brzine rotacije diska, što omogućuje da plinovi izađu iz diska i udaljavaju se od crne rupe.

"Više se učimo o disku srastanja i kako akrecijski disk hrani crnu rupu", rekao je Gallimore Inverzan govoreći o dokazima te povratne informacije od crne rupe i njezina diska za akreciju do ostatka galaksije, moglo bi značiti da crna rupa igra aktivniju ulogu u razvoju galaksije nego što smo mislili. "Također ćemo naučiti nešto o tome kako bi crna rupa mogla dati povratnu informaciju galaksiji domaćinu i utjecati na njenu evoluciju, iako još nismo stigli s ovim projektom."

Iako je ovo najnovije istraživanje otkrilo interakcije između crne rupe, akrecijskog diska i okolnog plinskog torusa, Gallimore je optimističan što će više studija iz teleskopa u Atacami otkriti još više iznenađenja o kompliciranim životima crnih rupa.

"Ostanite s nama na ALMA-i", rekao je. „Mnogo je istraživača koji se bave ovim pitanjem o NGC 1068 i drugim AGN-ovima. Gledajući molekularni, hladniji plin otkrit će iznenađenja.