A szupermasszív fekete lyukak energiadús plazmasugarai több százezer fényévre felhevítik a gázt, megakadályozva az új csillagok születését.
A galaxisok csillagok százmilliárdjait tartalmazhatják, az új égitestek megszületéséhez azonban elengedhetetlen a hideg és sűrű gáz jelenléte. A Tejútrendszerhez hasonló hatalmas csillagvárosokat egy óriási gázraktár, az úgynevezett galaxis körüli közeg veszi körül. Ez a tartomány jóval túlnyúlik a galaxis látható határain.
Az idő múlásával ennek a gáznak egy része lehűlhet, befelé áramolhat, majd sűrű felhőkbe tömörülve új csillagokat hozhat létre. A csillagászokat már régóta foglalkoztatta a kérdés, hogy ha ennyi alapanyag áll rendelkezésre, a galaxisok miért nem termelnek sokkal több csillagot. Úgy tűnt, valami megakadályozza a gáz lehűlését és beáramlását.
Az Arizona Állami Egyetem kutatója, Sanchayeeta Borthakur és a Raman Kutatóintézet munkatársa, Namrata Roy által vezetett új tanulmány választ adhat a rejtélyre. A szakemberek kimutatták, hogy a galaxisok központjában lévő szupermasszív fekete lyukak által kilövellt forró plazmasugarak messze a látható csillagvároson túl is képesek befolyásolni a gázt.
Egy úttörő eredmény
Az Astrophysical Journal Letters című szaklapban megjelent felfedezésről a ScienceDaily számolt be. A vizsgálat során a kutatók megállapították, hogy a plazmasugarak felkavarják és felhevítik a csillagképződéshez szükséges anyagot. Ez a folyamat alapjaiban határozhatja meg, hogy egy galaxisban folytatódik-e a csillagok születése, vagy idővel teljesen leáll a folyamat.
NE HAGYD KI
Kövess minket a Google-ben
Legyen a Liner a követett forrásod
Jelöld be a Linert követett forrásként a Google-ben.
„Ez egy úttörő eredmény, amely megoldja azt a régóta fennálló rejtélyt, hogy a fekete lyukak miként hatnak a galaxisokra, a csillagokra és a minket körülvevő világra. A munkánk új irányt nyit a tőlünk több billió kilométerre található szupermasszív fekete lyukak és a saját létezésünk közötti bonyolult kapcsolat feltárásában” – fogalmazott Sanchayeeta Borthakur.
Noha a szupermasszív fekete lyukak rendkívüli energiát bocsátanak ki, méretüket tekintve elhanyagolhatóak a gazdagalaxisukhoz képest. Egy ilyen fekete lyuk nagysága nagyjából a mi naprendszerünkhöz mérhető, miközben a köré épülő galaxis akár százmilliárd ilyen rendszert is magában foglalhat.
„A leginkább meglepő kérdés az, hogy miként képes egy ennyire apró objektum energetikailag befolyásolni egy ekkora óriási rendszert” – mondta Namrata Roy, rávilágítva a méretbeli különbségek döbbentő léptékére.
A hatás pontos működésének feltárásához a kutatók több száz aktív plazmasugárral rendelkező fekete lyuk adatait egyesítették. A sötét energia spektroszkópiai eszközének felmérését ötvözték a LOFAR rádióteleszkóp méréseivel, így sikerült kimutatniuk az ionizált hidrogén halvány, úgynevezett H-alfa sugárzását a sugarak útvonalában.
A fekete lyukból kiáramló energia
Amikor a galaxisok körüli gázt minden irányban átlagolták, a jel gyenge maradt. A rádiósugarak vonalában viszont a H-alfa jel sokkal erősebbé és könnyebben kimutathatóvá vált. Ez arra utal, hogy a fekete lyukból kiáramló energia nem gömbszerűen terjed, hanem egy jól körülhatárolt fényszóróként világítja meg és ionizálja a gázt az útjában.
A mérések két kiemelt jelenlétet mutattak ki a világító hidrogéngázban. Az egyik fényes régió a galaxis közelében található, ahol a sugár először éri el a galaxis körüli közeget. A másik sokkal távolabb, a környező gázfelhő külső szélén tűnik fel, ahol a sugár átadja energiája nagy részét.
„Engem leginkább a kapcsolat léptéke nyűgöz le. A fekete lyuk hihetetlenül kicsi a galaxis egészéhez képest, ám hatása több százezer fényévnyi távolságra is elér. A kiáramló sugár kijuttatja az energiát a külső régiókba, a gáz pedig felragyog az útjában” – fejtette ki Namrata Roy.
A kutatók ellenőrzésképpen a hidegebb gáz jelenlétét jelző magnézium eloszlását is megvizsgálták. A magnézium jelenléte nem a plazmasugár irányát követte, hanem egyenletesen terült el a galaxis körül. Ez azt bizonyítja, hogy a hideg gázalapanyag eleve jelen van minden irányban, de a fekete lyukból kiinduló sugárzás csak a saját nyomvonalán forrósítja fel és ionizálja azt.
A gáz felmelegítésével és felkavarásával a fekete lyukak megnehezítik, hogy az anyag lehűljön és visszahulljon a galaxis központja felé. A hideg gáz utánpótlása nélkül a galaxisnak elfogy az üzemanyaga az új csillagok képzéséhez. A plazmasugarak így egyfajta fékrendszerként működnek, amelyek az idő múlásával a csillagkeletkezés leállása felé terelhetik a csillagvárosokat.