Przejdź do głównej zawartości

Fontanna zimnego gazu molekularnego pompowanego przez czarną dziurę

Większość galaktyk znajduje się w gromadach liczących od kilku do tysięcy obiektów. Na przykład Droga Mleczna należy do Grupy Lokalnej, gromady składającej się z około pięćdziesięciu galaktyk, z których inny członek – gromada Andromedy – znajduje się w odległości około 2,3 mln lat świetlnych od nas. Gromady są najbardziej masywnymi we Wszechświecie obiektami związanymi grawitacyjnie, z mniejszymi strukturami rozwijającymi się najpierw i ciemną materią odgrywającą ważną rolę. Sposób, w jaki wzrastają i ewoluują zależy jednak od kilku konkurencyjnych procesów fizycznych, w tym zachowania gorącego gazu wewnątrz gromady.


Galaktyka Abell 2597 leży blisko centrum gromady, około miliarda lat świetlnych stąd, w środku gorącej mgławicy. Astronomowie od dawna sądzili, że materia międzygalaktyczna, taka, jak plazma wokół Abell 2597, może opaść na galaktyki, ochłodzić się i dostarczyć świeżej materii do formowania się gwiazd w galaktyce. Odkryli także odwrotną działalność: centralne supermasywne czarne dziury w galaktykach wyrzucają strumienie materii z powrotem do gorącego ośrodka wewnątrz gromady. Astronomowie CfA Grant Tremblay, Paul Nulsen, Esra Bulbul, Laurence David, Bill Forman, Christine Jones, Ralph Kraft, Scott Randall oraz John ZuHone poprowadzili duży zespół naukowców badający zachowanie gorącego gazu i tej odwrotnej działalności w Abell 2597, wykorzystując szeroki zakres obserwacji, w tym nowe i archiwalne obserwacje na falach milimetrowych z ALMA, spektroskopii optycznej oraz głębokie obrazy z obserwatorium rentgenowskiego Chandra.

Czułe zestawy danych umożliwiły naukowcom badanie termodynamicznego charakteru i ruchów gorącego gazu (w tym strumieni napływu i wypływu), zimnych, gwiazdotwórczych obłoków pyłowych w galaktyce oraz względnego przestrzennego układu wszystkich tych składników. Znajdują one szczegółowe wsparcie dla modeli, w tym zarówno napływu gorącej materii do galaktyki, jak i późniejszego jej przekształcania się w nowe gwiazdy oraz wypływ gazu napędzanego przez dżety z centralnej supermasywnej czarnej dziury. Pokazują one, że ciepła i zimna materia faktycznie znajdują się razem w tej galaktyce (chociaż mają różne gęstości), a chmury zimnego gazu prawdopodobnie zasilają czarną dziurę i najwyraźniej łączą się z potężnymi strumieniami wyrzucanymi z jądra. Rezultat jest taki, że molekularna i zjonizowana mgławica w sercu Abell 2597 jest tym, co zespół nazywa „fontanną” w galaktycznej skali: zimny gaz wpływa do rezerwuaru utworzonego przez obecność czarnej dziury w centrum, co wytwarza potężne strumienie wypływające, które z kolei później ochładzają się i opadają. Ponieważ wypływająca materia nie porusza się wystarczająco szybko, aby uciec przed grawitacją galaktyki, naukowcy wnioskują, że ta dramatyczna fontanna galaktyczna wydaje się być długowieczna. Może to być również powszechne zjawisko w tych masywnych skupiskach, pomagające wyjaśnić kosmiczną ewolucję galaktyk.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu.

Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu.
Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach.
Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz.
W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę. Naukowcy uważają, że źró…

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi.

Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego.
„Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy.
Do odkrycia naukowcy wykorzystali dane…

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne.


Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”.
Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przedstawiona przez b…