Nova studija predvođena Satoshi Yamadom pokazuje da vetrovi iz aktivne supermasivne crne rupe u kvazaru H1821+643 mogu biti ~100 puta snažniji nego što se ranije mislilo, prenoseći energiju ekvivalentnu milijardama supernova. Posmatranja XRISM satelitom iz septembra 2024. otkrivaju da se izazvana turbulencija širi na oko 300.000 svetlosnih godina, daleko izvan domaćinske galaksije. Rad je objavljen 28. jula u Nature Astronomy i potvrđuje dalekosežan uticaj crnih rupa na međugalaktički medijum.
Supermasivna crna rupa izbacuje energiju do 300.000 svetlosnih godina — vetrovi ~100× snažniji nego što se mislilo
This composite image shows a quasar, a rare and extreme class of supermassive black hole, that's located about 3.4 billion light-years from Earth. | Credit: X-ray: NASA/CXC/Univ. of Nottingham/H. Russell et al.; Radio: NSF/NRAO/VLA; Image Processing: NASA/CXC/SAO/N. Wolk
Supermasivne crne rupe su poznate po ogormnoj gravitaciji koja usisava okolnu materiju, ali novo istraživanje pokazuje da one mogu i da izbacuju ogromne količine energije koje utiču na prostor stotinama hiljada svetlosnih godina udaljenosti.
Studiju je predvodio Satoshi Yamada sa Tohoku University u Japanu. Tim je otkrio da su vetrovi (outflows) koje proizvodi aktivno hranjena supermasivna crna rupa u kvazaru H1821+643 približno 100 puta snažniji nego što su ranije procenjivali astronomi. Pojačanje snage ovih odliva znači da oni prenose količinu energije uporedivu sa nekoliko milijardi eksplozija supernove, stvarajući velike poremećaje i turbulenciju u vrućem gasu daleko izvan domaćinske galaksije.
Da bi utvrdili obim i snagu ovih vetrova, istraživači su koristili japanski rentgenski satelit XRISM tokom posmatranja u septembru 2024. Analizom spektralnih linija jonizovanih atoma gvožđa u okolnom vrućem gasu mogli su da izmere brzine i stepen turbulencije — pokazatelje energije koja se isporučuje u međugalaktički medijum.
Posmatranja su pokazala da se efekti turbulencije šire na oko 300.000 svetlosnih godina od centralne crne rupe. Kvazar H1821+643 nalazi se u sazvežđu Draco, udaljen je oko 3,4 milijarde svetlosnih godina, a masa njegove centralne crne rupe procenjena je na približno 3–4 milijarde masa Sunca. Galaksija domaćin leži u centru gustog skupa galaksija, što je verovatno povezano sa intenzivnom aktivnošću u njenom jezgru.
„Crne rupe su uglavnom poznate po tome što usisavaju materiju, ali takođe izbacuju gas u obliku snažnih vetrova“, rekao je Yamada u izjavi. „Smatralo se da su ti vetrovi zarobljeni unutar galaksije, ali naše merenje pokazuje da je sila daleko veća nego što se ranije mislilo.“
Ovo istraživanje nadovezuje se na ranija otkrića vezana za isti objekat. Godine 2022. posmatranja pomoću Chandra rentgenske opservatorije ukazala su da se ova supermasivna crna rupa vrti znatno sporije (otprilike upola) nego mnoge manje crne rupe koje imaju rotacije bliske brzini svetlosti. Jedna od vodećih hipoteza je da je to posledica čestih sudara i spajanja sa drugim crnim rupama iz različitih pravaca, što bi poremetilo i usporilo njen okret.
Autori naglašavaju da je značaj ovog rada u tome što po prvi put direktno pokazuju kako crne rupe mogu da transportuju ogromne količine energije na međugalaktičke razmere putem snažnih udarnih talasa i vetrova — proces koji može uticati na formiranje i evoluciju galaksija u okviru klastera.
Rad je objavljen 28. jula u časopisu Nature Astronomy.
Ilustrativna kompozitna slika kvazara H1821+643 prikazuje X-zrake i radio emisiju; kredit: X-ray: NASA/CXC/Univ. of Nottingham/H. Russell et al.; Radio: NSF/NRAO/VLA; Image Processing: NASA/CXC/SAO/N. Wolk.
Pomozite nam da budemo bolji.
