Ste se kdaj vprašali, kako bi bilo opazovati, kaj se zgodi z galaksijo v bližini črne luknje? Za vse nas, ki se spominjamo tistega čudovitega Disneyjevega filma, bi bila to izjemna - če že ne hipnotična - izkušnja. Zdaj sta po zaslugi močnih opazovalnih orodij velikega milimetra / submilimetarskega sklopa Atacama (ALMA) dve mednarodni astronomski skupini imeli priložnost preučiti curke črnih lukenj v bližini njihovih galaktičnih jeder in videti, kako vplivajo na njihovo okolico. Raziskovalci so zajeli najboljši pogled do zdaj na molekularni plinski oblak, ki obdaja bližnjo mirno črno luknjo in so s presenečenim pogledom obdržali dno ogromnega curka v bližini oddaljenega.
To niso lahke uteži. Črne luknje, ki jih astronomi preučujejo, tehtajo nekaj milijard sončnih mas in postavljajo svoje domove v središče skoraj vseh galaksij v vesolju - vključno z Mlečno potjo. Nekoč so bili ti enigmatični galaktični pojavi zasedena bitja. Absorbirali so ogromne količine snovi iz svoje okolice, ki so sijale kot svetle svetilniki. Te zgodnje črne luknje potisnejo majhne količine snovi, ki so jo vnesli skozi zelo močne curke, vendar njihovi trenutni kolegi niso tako aktivni. Čeprav se stvari s časom morda nekoliko spremenijo, igra korelacija črnih lukenj in njihove okolice še vedno odločilno vlogo pri razvoju galaksij. V najnovejših študijah, ki so bile danes objavljene v reviji Astronomy & Astrophysics, so astronomi uporabili ALMA za raziskovanje curkov črne luknje na zelo različnih lestvicah: bližnja in razmeroma tiha črna luknja v galaksiji NGC 1433 in zelo oddaljen in aktiven objekt PKS 1830-211.
"ALMA je v molekularnem plinu blizu središča NGC 1433 razkrila presenetljivo spiralno strukturo," pravi Françoise Combes (Observatoire de Paris, Francija), ki je glavni avtor prvega prispevka. "To pojasnjuje, kako se material pretaka, da podtakne črno luknjo. Z ostrimi novimi opažanji ALMA smo odkrili curek materiala, ki odteka iz črne luknje in sega le 150 svetlobnih let. To je najmanjši tak molekulski odtok, ki so ga kdaj opazili v zunanji galaksiji. "
Potrebujete povratne informacije? Prav to se imenuje ta postopek. "Povratne informacije" nas lahko razsvetlijo v razmerju med maso črne luknje in maso okoliške galaktične izbokline. Črna luknja porabi plin in postane aktivna, šele nato ustvari curke, ki iz njene bližine čistijo plin. To ustavi nastajanje zvezd in nadzoruje rast osrednje izbokline. Ivan Marti-Vidal (Tehnična univerza Chalmers, vesoljski observatorij Onsala, Onsala, Švedska) je bil v PKS 1830-211 priča supermasivni črni luknji s curkom, "toda veliko svetlejši in aktivnejši v zgodnjem vesolju. Nenavaden je, ker njegova sijajna svetloba prehaja ogromno intervencijsko galaksijo na poti proti Zemlji in se z gravitacijskim lečanjem razdeli na dve sliki. "
Ali so supermasivne črne luknje nerede? Veš da. Obstajajo primeri, ko bo supermasivna črna luknja nepričakovano porabila osupljivo količino mase, ki posledično turbo napolni moč curkov in prižge izpust sevanja do samega vrhunca izpuščene energije. Ta energija se oddaja kot gama žarki, najkrajša valovna dolžina in najvišja energijska oblika elektromagnetnega sevanja. In zdaj je ALMA po naključju ujela enega od teh dogodkov, kot se je to zgodilo v PKS 1830-211.
„Opazovanje ALMA na tem primeru prebave s črno luknjo je bilo povsem nepomembno. PKS 1830-211 smo opazovali z drugim namenom in nato med slikami gravitacijske leče opazili nežne spremembe barve in intenzivnosti. Zelo natančen pogled na to nepričakovano vedenje nas je pripeljal do zaključka, da smo opazovali, zgolj po sreči, ravno v času, ko je v bazo črne luknje vstopila sveža nova snov, "pravi Sebastien Muller, sodelavec -avtor drugega prispevka.
Kot pri vseh astronomskih opazovanjih je ključ do odkritja potrditev. So se ugotovitve ALMA pokazale na drugih teleskopskih opazovanjih? Odgovor je pritrdilen. Zahvaljujoč spremljanju opazovanj z Nasinim vesoljskim teleskopom Fermi Gamma-ray, je bil točno določen podpis gama žarkov. Kar je bilo odgovorno za povečanje sevanja pri dolgih valovnih dolžinah ALMA, je bil tudi odgovoren za to, da je svetloba črne luknje izbruhnila impresivno.
"To je prvič, da je bila vzpostavljena tako jasna povezava med gama žarki in submilimetrskimi radijskimi valovi, ki prihajajo iz prave baze črnega luknja," dodaja Sebastien Muller.
Vendar to še ni konec zgodbe. To je šele začetek ALMA se bo še naprej preizkušala v skrivnostnem delovanju supermasivnih črnih lukenj - tako blizu kot daleč. Combes in njena preiskovalna skupina že opazujejo tesne aktivne galaksije z ALMA in celo edinstven objekt, katalogiziran kot PKS 1830-211. Raziskava se bo nadaljevala in z njo bomo morda nekega dne dobili odgovore na številna vprašanja.
"Še veliko se je treba naučiti, kako črne luknje lahko ustvarijo te ogromne energijske curke snovi in sevanja," zaključuje Ivan Marti-Vidal. "Toda novi rezultati, dobljeni še pred dokončanjem ALMA, kažejo, da je to edinstveno močno orodje za sondiranje teh curkov - in odkritja se šele začnejo!"
Izvirni vir zgodbe: ESO News Release.
