Kas olete kunagi mõelnud, mis tunne oleks jälgida, mis juhtub musta augu lähedal asuva galaktikaga? Kõigile meist, kes mäletavad seda imelist Disney filmi, oleks see tähelepanuväärne - kui mitte hüpnotiseeriv - kogemus. Nüüd on tänu Atacama suure millimeetri / alammillimeetri massiivi (ALMA) võimsatele vaatlusriistadele kahel rahvusvahelisel astronoomiameeskonnal olnud võimalus uurida oma galaktiliste tuumade läheduses olevate mustade aukude joa ja näha, kuidas need mõjutavad nende naabruskonda. Teadlased on jäädvustanud senise parima vaate lähedal asuvat vaikse musta auku ümbritsevale molekulaarsele gaasipilvele ja neid kingiti üllatuslikult kaugel asuva massiivse joa alusele.
Need pole kergekaalulised. Mustad augud, mida astronoomid uurivad, kaaluvad mitu miljardit päikesemassi ja muudavad oma kodu peaaegu kõigi universumi galaktikate - sealhulgas Linnutee keskmesse. Kunagi olid need mõistatuslikud galaktilised nähtused hõivatud olendid. Nad absorbeerisid oma ümbrusest tohutul hulgal ainet, paistades nagu eredad majakad. Need varased mustad augud lükkavad väikeses koguses ainet läbi väga võimsate reaktiivlennukite, kuid nende praegused kolleegid pole just nii aktiivsed. Ehkki asjad võivad aja jooksul pisut muutuda, mängib musta augu düüside ja nende ümbruse korrelatsioon galaktikate arengus siiski otsustavat rolli. Kõige hilisemates uuringutes, mis mõlemad avaldati täna ajakirjas Astronomy & Astrophysics, palkasid astronoomid ALMA-d uurida musta augu düüse väga erineva skaalaga: lähedal asuvas ja suhteliselt vaikses mustas augus galaktikas NGC 1433 ning väga kauges ja aktiivses objektis nimega PKS 1830-211.
"ALMA on avastanud NGC 1433 keskpunkti lähedal asuvas molekulaarses gaasis üllatava spiraalstruktuuri," ütleb Françoise Combes (Pariisi Observatoire de Paris, Prantsusmaa), kes on esimese töö juhtiv autor. “See selgitab, kuidas materjal voolab sisse musta auku. ALMA uute teravate tähelepanekute abil oleme avastanud mustast august välja voolava materjali joa, mis ulatub vaid 150 valgusaastani. See on väikseim selline molekulaarne väljavool, mida välimises galaktikas kunagi täheldatud. ”
Kas vajate tagasisidet? Noh, just seda protsessi nimetatakse. „Tagasiside” võib meid valgustada musta augu massi ja ümbritseva galaktilise mõra massi vahelise seosega. Must auk tarbib gaasi ja muutub aktiivseks, kuid siis tekitavad see düüsid, mis puhastavad gaasi selle lähedusest. See peatab tähtede moodustumise ja kontrollib kesknurga kasvu. PKS 1830–211 nägid Ivan Marti-Vidal (Chalmersi tehnikaülikool, Onsala kosmosevaatluskeskus, Onsala, Rootsi) ja tema meeskond pealtnäha ülikerge musta auguga joaga “, kuid varases universumis palju heledam ja aktiivsem auk. See on ebaharilik, sest tema hiilgav valgus läbib teel Maa poole massiivset sekkuvat galaktikat ja on gravitatsiooniläätse abil jagatud kaheks pildiks. ”
Kas supermassiivsed mustad augud on räpased sööjad? Looda sa. On olnud juhtumeid, kui ülimassiivne must auk tarbib ootamatult tohutult palju massi, mis omakorda laadib düüside võimsuse turbo ja süttib kiirguse väljund energia väljundi tippu. See energia eraldub gammakiirtena, mis on elektromagnetilise kiirguse lühim lainepikkus ja kõrgeim energiavorm. Ja nüüd on ALMA juhuslikult tabanud ühe neist sündmustest, nagu see juhtus PKS 1830-211.
“ALMA tähelepanek selle musta augu seedehäire juhtumi kohta on olnud täiesti segadusttekitav. Vaatasime PKS 1830-211 muul eesmärgil ja siis märkasime gravitatsioonläätse kujutiste hulgas peeneid värvimuutusi ja intensiivsust. Sellise ootamatu käitumise väga hoolikas uurimine viis meid järeldusele, et vaatasime just väga õnneliku juhuse kaudu just sel ajal, kui musta augu joa baasi sisenes värske värske aine, ”räägib Sebastien Muller -teise paberi autor.
Nagu kõigi astronoomiliste vaatluste puhul, on avastuse võti kinnitamine. Kas ALMA leiud ilmusid teistel teleskoopilistel vaatlustel? Vastus on jah. Tänu NASA Fermi Gamma-ray kosmoseteleskoobi abil tehtud vaatluste jälgimisele saadi kindel gammakiire allkiri täpselt seal, kus see peaks olema. Ükskõik, mis oli vastutav kiirguse suurenemise eest ALMA pikkadel lainepikkustel, oli vastutav ka selle eest, et musta augu reaktiivvalgusti valgus oleks muljetavaldavalt hea.
"See on esimene kord, kui gammakiirte ja submillimeetri raadiolainete vahel on tuvastatud nii selge seos, et see pärineb musta augu juga tegelikust alusest," lisab Sebastien Muller.
See pole siiski loo lõpp. See on alles algus. ALMA jätkab supermassiivsete musta auguga pihustite müstiliste toimingute uurimist - nii lähedal kui ka kaugel. Combes ja tema uurimisrühm jälgivad juba ALMA-ga lähedasi aktiivseid galaktikaid ja isegi ainulaadset objekti, mis on kataloogitud numbriga PKS 1830-211. Uurimistööd jätkatakse ja koos sellega võib meil ühel päeval olla paljudele küsimustele vastuseid.
“Selle kohta, kuidas mustad augud võivad tekitada neid tohutuid energeetilisi aine- ja kiirgusjuga, on veel palju õppida,” võtab Ivan Marti-Vidal kokku. "Kuid juba enne ALMA valmimist saadud uued tulemused näitavad, et see on erakordselt võimas tööriist nende pihustite sondeerimiseks - ja avastused alles algavad!"
Algne looallikas: ESO uudisteade.
