Aktivna crna rupa potiče rađanje

Astronomi su otkrili duge niti hladnog plina sastojak za pravljenje zvijezda preslikanih divovskih mjehurića napuhanih crnom rupom.

Smatra se da su središnje galaksije u velikim grozdovima lišene zvjezdanih rasadnika. Oni su se okupali u vrućem plinu koji emitira rendgen, previše se pregrijava da bi formirao hladne oblake u obliku zvijezda. Vjerojatni regulator termostata u ovoj postavci je centralna crna rupa galaksije koja gasi mlazove i zračenje poput blatnog radijatora.

Ova složena slika prikazuje okoliš oko središnje galaksije u Phoenix Clusteru. Plavi sjaj je vrući plin koji emitira rendgenske zrake. Dvije crne regije unutar sjaja ogromni su mjehurići u plinu, napuhani aktivnom crnom rupom galaksije. Čini se da vlakna hladnog plina (ružičastog) koja je otkrila ALMA zagrljaju rubove mjehurića. Pozadinska slika je sa svemirskog teleskopa Hubble.
Radio: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / H. Russell i sur .; Hubble: NASA / ESA Hubble; X-zraka: NASA / CXC / MIT / M. McDonald i sur .; B. Saxton (NRAO / AUI / NSF)

Godine 2012. moj je kolega izvijestio o otkriću hladnih plinskih žarulja koje se hrane središnjom galaksijom u klasteru Phoenix, a koje sadrže red od tisuću zvjezdanih metropola. Galaksija je bila toliko ispunjena plinom da je svake godine izbio oko 700 Sunčevih zvijezda vrijednih jedne od najviših stopa u modernom svemiru. Jasno, kad je došlo do rađanja zvijezda, ova je galaksija bila pravo odmaralište.

Sljedeći je postupak bio pogled na sustav s ALMA radio nizom, kako bi se bolje procijenilo koliko hladnog plina je na raspolaganju za stvaranje zvijezda.

Članovi izvornog tima učinili su upravo to. Izvještavajući u Astrofizičkom časopisu od 10. veljače, Helen Russell (University of Cambridge, Velika Britanija) i njegove kolege otkrili su da crna rupa galaksije pokreće intenzivne mlazove koji su napuhali ogromne mjehuriće vrućeg plina (vidljivo u rendgenskim promatranjima). Naizgled omotane oko ovih šupljina su tri gigantska vlakna hladnog, molekularnog plina vodika - stvari od kojih su napravljene zvijezde. Svaka nit je dugačka na desetke tisuća svjetlosnih godina.

Nejasno je je li plinske oblake podizao i produžavao mjehurićima kako su se širili iz jezgre galaksije, ili su se formirali drapirani po rubovima zbog nestabilnosti u plinu kako se vruća tvar povećavala.

Bilo kako bilo, jasno je da takvi mjehurići skulpturiraju strukturu najvećih plinskih oblaka ne samo u ovoj galaksiji, već i u središnjim galaksijama drugih klastera. Astronomi su već ranije vidjeli nagovještaje o šupljinama omotanim vlaknima, ali ne tako jasno: plinoviti pramenovi uglavnom su bili mesičniji, kaže Megan Donahue (Državno sveučilište Michigan).

Odnos između mjehurića i vlakna jasniji je u ovoj karti intenziteta radio emisije (obojene konture), a rendgenske šupljine prikazane su konturama isprekidane linije.
H. Russell i sur. / Astrofizički časopis 836: 130

Donahueov tim promatrao je više od dvije desetine središnjih galaksija kao dio CLASH projekta, koji je pomoću svemirskog teleskopa Hubble proučavao klastere u ogromnih 16 valnih duljina. Promatrači su vidjeli vrlo slične niti u njihovim sustavima, neke čak i sa zvijezdama koje se formiraju iznutra. Oni koji formiraju zvijezde svrstavaju se među najplodnije galaktike zvijezda u posljednjih 5 milijardi godina u svemiru.

"To je nekako ironično, jer su" trebali "biti crveni i mrtvi", kaže Donahue.

Ipak, dvije CLASH galaksije s najvećim brzinama pucanja zvijezda (oko 100 solarnih masa godišnje) još uvijek blijede u odnosu na središnju galaksiju Phoenixa. "Phoenix je ekstremni i izvanredan sustav, tako da moramo biti oprezni da to ne smatramo previše tipičnim", upozorava ona.

Iako netipično, sustav Phoenix još je jedan rezultat koji potvrđuje astronomove uvjerenja da plin u tim galaksijama prolazi kroz ciklus hlađenja i zagrijavanja, pod kontrolom termostata crne rupe. Galaksije Phoenix i CLASH zahvaćaju ovaj proces na djelu.

Više o rezultatu pročitajte u priopćenju NRAO-a.

Reference:

HR Russell i sur. "ALMA Opažanja masivnih molekularnih plinskih filamenata koji privlače radio mjehuriće u Phoenixovom klasteru." Astrofizički časopis, 10. veljače 2017. Cijeli tekst ovdje.

K. Fogarty i sur. „Aktivnost formiranja zvijezda u najjačim galaksijama klastera CLASH.“ Astrofizički časopis . Cijeli tekst ovdje.


Tko vlada pijeskom, crnim rupama ili galaksijama? Više informacija potražite u našoj značajci za veljaču 2017.