Astrofüüsikud on aastakümneid hämmingus olnud supermassiivsete mustade aukude (SMBH) ja nende vastavate galaktikate suhete üle. Alates 1970. aastatest on arusaadav, et enamiku massiivsete galaktikate keskmes on SMBH ja neid ümbritsevad pöörlevad tori gaasid ja tolm. Nende mustade aukude ja tori olemasolu põhjustab massilistel galaktikatel aktiivse galaktilise tuuma (AGN).
Rahvusvahelise teadlaste meeskonna hiljuti läbi viidud uuring paljastas selle suhte uurimisel aga jahmatava järelduse. Kasutades Atacama suurte millimeetrite / alammillimeetrite massiivi (ALMA) aktiivse galaktika vaatlemiseks, kus galaktika keskusest väljub tugev ioniseeritud gaasi väljavool, sai meeskond tulemusi, mis võivad näidata, et SMBH ja selle vastuvõtva galaktika vahel pole seost.
Hiljuti ilmus uurimus pealkirjaga „Pole märke tugevast molekulaarse gaasi väljavoolust tugeva ioniseeritud gaasi väljavooluga infrapuna-eredas tolmu varjatud galaktikas“. Astrofüüsikaline ajakiri. Uuringut juhtis Yoshiki Toba Taiwani Astronoomia ja Astrofüüsika Instituudist Academia Sinica ning uuringus osalesid liikmed Ehime ülikoolist, Kogakuini ülikoolist ja Jaapani Riiklikust Astronoomilisest Vaatluskeskusest, Edasijõudnute kraadiõppe ülikoolist (SOKENDAI) ja Johns Hopkinsi ülikoolist. .
Küsimus, kuidas SMBH-d on mõjutanud galaktilist evolutsiooni, on tänapäeva astronoomia üks suurimaid lahendamata küsimusi. Astrofüüsikute seas on enesestmõistetav järeldus, et SMBH-del on galaktikate kujunemisele ja arengule oluline mõju. Selle aktsepteeritud idee kohaselt mõjutavad SMBH-d galaktikates märkimisväärselt molekulaarset gaasi, millel on suur mõju tähtede moodustumisele.
Põhimõtteliselt leiab see teooria, et suuremad galaktikad koguvad rohkem gaasi, mille tulemuseks on rohkem tähti ja massiivsem keskaset must auk. Samal ajal on olemas tagasisidemehhanism, kus kasvavad mustad augud võtavad endasse rohkem ainet. Selle tulemuseks on see, et nad saadavad kiirguse ja osakeste joa kujul tohutult energiat, mis arvatavasti vähendab nende läheduses tähtede moodustumist.
Infrapunakiirguse tolmuga varjatud galaktika (DOG) - WISE1029 + 0501 - vaatlemisel said Yoshiki ja tema kolleegid aga tulemusi, mis olid selle mõttega vastuolus. Pärast üksikasjaliku analüüsi läbiviimist ALMA abil leidis töörühm, et WISE1029 + 0501-st ei ilmnenud märkimisväärseid molekulaarse gaasi väljavoolu märke. Samuti leidsid nad, et tähtede moodustamise aktiivsus galaktikas ei olnud intensiivsem ega allasurutud.
See näitab, et SMBH-st tulenev tugev ioniseeritud gaasi väljavool WISE1029 + 0501 ei mõjutanud ümbritsevate molekulaarsete gaaside ega tähtede moodustumist märkimisväärselt. Nagu dr Yoshiki Toba selgitas, oli see tulemus:
„[H] as muutis galaktikate koosmõjutamise ja ülimassiivsete mustade aukude mõistatuslikuks. Järgmine samm on sedalaadi galaktikate rohkem andmete uurimist. See on ülioluline galaktikate ja supermassiivsete mustade aukude kujunemise ja arengu tervikpildi mõistmiseks ”.
See ei ole mitte ainult tavapärase tarkuse taustal, vaid ka hiljutiste uuringute taustal, mis näitasid tihedat korrelatsiooni kesksete mustade aukude massi ja nende vastuvõtvate galaktikate masside vahel. See korrelatsioon viitab sellele, et ülimassiivsed mustad augud ja nende peremehega galaktikad arenesid koos viimase 13,8 miljardi aasta jooksul ja kasvasid tihedalt üksteisega kokku.
Selles osas on see viimane uurimus vaid süvendanud SMBHde ja nende galaktikate suhete saladust. Nagu Ehime ülikooli professor ja uuringu kaasautor Tohru Nagao märkis:
„[W] E astronoomid ei mõista supermassiivsete mustade aukude aktiivsuse ja tähtede moodustumise vahel galaktikates tegelikku seost. Seetõttu soovivad paljud astronoomid, sealhulgas meie, jälgida tuumaenergia väljavoolu ja tähte moodustavate tegevuste vastastikuse mõju tegelikku stseeni, et paljastada kaas-evolutsiooni müsteerium. "
Meeskond valis oma uuringuks WISE1029 + 0501, kuna astronoomid usuvad, et DOG-id sisaldavad aktiivselt kasvavaid SMBH-sid oma tuumades. Täpsemalt, WISE1029 + 0501 on äärmuslik näide galaktikatest, kus väljavoolavat gaasi ioniseerib selle SMBH intensiivne kiirgus. Sellisena on teadlased olnud väga motiveeritud nägema, mis juhtub selle galaktika molekulaarse gaasiga.
Uuring sai võimalikuks tänu ALMA tundlikkusele, mis on suurepärane, kui on vaja uurida molekulaarse gaasi omadusi ja tähte moodustavat aktiivsust galaktikates. Tegelikult on viimastel aastatel läbi viidud mitu uuringut, mis on tuginenud ALMA-le, et uurida kaugete galaktikate gaasiomadusi ja SMBH-sid.
Ja kuigi selle uuringu tulemused on vastuolus laialt levinud teooriatega galaktilise evolutsiooni kohta, on Yoshiki ja tema kolleegid põnevil sellest, mida see uuring võiks paljastada. Lõpuks võib juhtuda, et SMBH-kiirgus ei mõjuta alati selle peremeesgalaktika molekulaarseid gaase ja tähtede moodustumist.
"Sellise koos evolutsiooni mõistmine on astronoomia jaoks ülioluline," ütles Yoshiki. "Kogutades sedalaadi galaktikate statistilisi andmeid ja jätkates ALMA abil täiendavaid vaatlusi, loodame tõe paljastada."
