XRISM zaranja u „oko oluje“ supermasivnih crnih rupa — najjača turbulencija otkrivena kod M87*

Naučnici su uz pomoć rendgenske misije XRISM produbili razumevanje turbulentne i nasilne okoline oko supermasivnih crnih rupa — uključujući M87*, prvu crnu rupu ikada direktno snimljenu. XRISM (zajednička misija JAXA/NASA, uz partnerstvo ESA) omogućio je prva direktna merenja brzina i kinetičke energije vrelog gasa u ovim regionima, što je objavljeno krajem januara 2026. u časopisu Nature.

Šta je XRISM zabeležio

Pre XRISM‑a, rendgenske slike su pokazivale kako supermasivne crne rupe utiču na okolni gas, ali su bile statične: videle su se strukture, ali ne i stvarne brzine kretanja. XRISM meri energiju rendgenskih fotona i hemijske potpise izuzetno vrućeg gasa, što omogućava da se detektuju i kvantifikuju brzine i smerovi njegovog kretanja. To daje dinamičniju, trodimenzionalniju sliku uticaja crnih rupa na okolinu.

Matter swirling into the supermassive black hole at the centre of M87. | Credit: Event Horizon Telescope

"Kao da svaka supermasivna crna rupa sedi u 'oku sopstvene oluje'. Pre XRISM‑a mogli smo videti sliku oluje. Sada možemo izmeriti brzinu ciklona," rekla je Annie Heinrich (University of Chicago). "Po prvi put možemo direktno meriti kinetičku energiju gasa koju izaziva crna rupa."

Glavni nalazi: M87* i Perseus

U regionu oko M87* (galaksija Messier 87 u Virgo klasteru), XRISM je otkrio najsnažniju turbulenciju ikada zabeleženu u klasteru galaksija — čak intenzivniju od uslova koje stvaraju sudari i spajanja klastera. Brzine su najveće najbliže crnoj rupi i brzo opadaju sa udaljenošću, što ukazuje na kombinaciju vrtložnih turbulentnih struja i udarnih talasa koji nastaju iz izbacivanja gasa.

U Perseus klasteru, najsjajnijem u rendgenskom spektru vidljivom sa Zemlje, XRISM je napravio mape kretanja gasa kako u centru, tako i dalje od jezgra. Analiza pokazuje udare i pomeranja gasa koje proizvodi aktivnost supermasivne crne rupe, kao i dodatne pomake nastale zbog aktuelnog spajanja Perseusa sa okolnim lancem galaksija.

Gas velocities in the Perseus galaxy cluster. The yellow squares indicate the most rapidly moving gas.| Credit: JAXA

Zašto je to važno za evoluciju galaksija

Supermasivne crne rupe, sa masama od miliona do milijardi puta većim od Sunca, snažno utiču na svoje domaće galaksije: mešaju gas i prašinu, podstiču izlazne mlazove i ubacuju ogromne količine energije u okolinu. XRISM‑ovi podaci pokazuju da kinetička energija i turbulencija mogu sprečiti hlađenje gasnih oblaka dovoljno da oni kolabiraju i formiraju zvezde. To pomaže objašnjenju zašto su jezgra klastera manje zvezdana nego što bi se očekivalo samo na osnovu gravitacije.

"Ostaje otvoreno pitanje da li je ovo jedini proces zagrevanja, ali rezultati jasno pokazuju da je turbulencija neophodan deo razmene energije između supermasivnih crnih rupa i njihove okoline," istakla je Hannah McCall (University of Chicago).

XRISM nastavlja posmatranja koja treba da razjasne kako se odnos između supermasivnih crnih rupa i njihovih galaksija menja tokom vremena i evolucije, a istraživači su optimistični da će nova merenja pomoći da se razreše ključne zagonetke galaktičke evolucije.

Tehničke i organizacione napomene: XRISM je lansiran 2023. godine, i operiše u partnerstvu JAXA/NASA uz saradnju sa Evropskom svemirskom agencijom (ESA). Studija o ovim rezultatima objavljena je krajem januara 2026. u časopisu Nature.