Astronomowie odkryli bezprecedensowo duży i dynamiczny przepływ emanujący z supermasywnej czarnej dziury (SMBH) w pobliskiej galaktyce VV340a. Rozciągający się na 20 000 lat świetlnych strumień ten wykazuje rzadki wzór „poruszania się” i aktywnie zmienia układ swojej galaktyki macierzystej w sposób wcześniej nieobserwowany. Odkrycia opublikowane w czasopiśmie Science podważają konwencjonalne rozumienie ewolucji galaktyk i rodzą nowe pytania dotyczące historii naszej własnej galaktyki Drogi Mlecznej.
Zakres otwarcia
SMBH odgrywają kluczową rolę we wzroście galaktyk. Ich ogromna grawitacja przyciąga otaczającą materię, tworząc aktywne jądro galaktyczne (AGN), które może na krótko zaćmić całe układy gwiezdne. Niektóre SMBH emitują również strumienie przegrzanego materiału z prędkościami bliskimi prędkości światła. Chociaż te dżety są znane, ten zaobserwowany w VV340a jest wyjątkowy zarówno pod względem wielkości, jak i zachowania.
Zespół kierowany przez naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine i Caltech połączył dane z Obserwatorium W. M. Kecka, Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) i Very Large Array (VLA) Karla G. Jansky’ego, aby przeanalizować przepływ. Keck Cosmic Web Imager (KCWI) ujawnił pełny zasięg dżetu, natomiast JWST ujawnił ekstremalne poziomy energii u jego źródła. Obserwacje radiowe VLA potwierdziły spiralną krętość i nieregularny kierunek strumienia.
„To dane z Obserwatorium Kecka pozwoliły nam zrozumieć prawdziwą skalę tego zjawiska” – powiedział Justin Kader, główny autor badania. „Bez tych obserwacji nie wiedzielibyśmy, jak potężna i trwała jest w rzeczywistości ta publikacja”.
Nieoczekiwane uderzenie galaktyczne
Przepływ jest nie tylko świetny; aktywnie hamuje powstawanie gwiazd w VV340a, usuwając gaz z szybkością 20 mas Słońca rocznie. Jeszcze bardziej zaskakujące jest to, że odkryto ją w stosunkowo młodej galaktyce będącej w procesie łączenia. Takie potężne dżety zwykle można znaleźć w starszych, bardziej ustalonych galaktykach.
Zespół zaobserwował także masywną „koronę” przegrzanej plazmy rozciągającą się na tysiące parseków od czarnej dziury, znacznie większą niż jakakolwiek wcześniej udokumentowana struktura koronalna. Oscylacja strumienia, czyli precesja, wskazuje na złożoną dynamikę. Ta precesja to nie tylko dziwactwo, ale kluczowy czynnik wpływający na to, jak dżet wpływa na otoczenie.
Implikacje dla ewolucji galaktyk
Odkrycie zmusza naukowców do ponownego rozważenia, w jaki sposób SMBH i galaktyki współewoluują. Jeśli tak duże rozbłyski mogą wystąpić w młodych, łączących się galaktykach, to w Drodze Mlecznej mogły wystąpić podobne zdarzenia w przeszłości, nawet jeśli obecnie nie ma na to wyraźnych dowodów.
„Po raz pierwszy zaobserwowaliśmy poprzedzający dżet radiowy rozciągający się na przestrzeni kiloparseków, powodujący tak masywny wyrzut w galaktyce spiralnej” – wyjaśnił Kader. „To zmienia nasze rozumienie galaktyki, w której żyjemy”.
Zespół bada obecnie, czy drugi SMBH w centrum VV340a może powodować oscylacje strumienia, co jeszcze bardziej komplikuje sprawę. Odkrycie otwiera nową erę w zrozumieniu przemian galaktycznych, udowadniając, że nawet w skali kosmicznej rzeczy rzadko są tak przewidywalne, jak się wydaje.
Badanie podkreśla znaczenie łączenia danych z wielu potężnych obserwatoriów w celu odkrycia ukrytej dynamiki Wszechświata. Ostatecznie odkrycie to podkreśla, jak wiele pozostaje nieznane na temat ewolucji galaktyk i roli SMBH w kształtowaniu kosmosu.
