Odkryto młodą populację ukrytych dżetów
Szukasz fajerwerków na nocnym niebie? Spróbuj sprawdzić odległy Wszechświat, w którym potężne dżety wyrzucane z supermasywnych czarnych dziur uderzają w swoje otoczenie, rozświetlając niebo. Chociaż dżety są ukryte za kurtynami gazu i pyłu, nowe badania pokazały niektóre z tych młodych elektrowni.
Połączenie galaktyka – czarna dziura
W burzliwych jądrach aktywnych galaktyk (AGN) deszcze gazu i pyłu opadają na supermasywne czarne dziury wyzwalając dżety, które wbijają się w otaczającą materię i rozświetlają w całym spektrum elektromagnetycznym.
Uważa się, że wzrost supermasywnej czarnej dziury jest ściśle związany z ewolucją jej macierzystej galaktyki, a sprzężenie zwrotne, takie jak te dżety, może zapewnić to połączenie. Gdy strumienie zderzają się z gazem i pyłem otaczającym jądro galaktyki, mogą one wywoływać szereg efektów – od fal uderzeniowych, które napędzają powstawanie gwiazd, po usuwanie gazu, co gasi proces powstawania gwiazd.
Aby lepiej zrozumieć związek między supermasywnymi czarnymi dziurami i ich macierzystymi galaktykami, naukowcy szczególnie chcieliby obserwować AGN-y w czasie znanym jako Kosmiczne Południe. Okres ten miał miejsce około 10 mld lat temu i jest okresem, w którym formowanie się gwiazd i wzrost supermasywnych czarnych dziur były najsilniejsze.
Ukryty świat Kosmicznego Południa
Ale jest pewien haczyk: wokół Kosmicznego Południa galaktyki były mocno spowite gęstym gazem i pyłem. Ta zaciemniająca materia utrudnia naukowcom obserwowanie tych systemów na krótkich długościach fal, takich jak optyczne i rentgenowskie. Zamiast tego muszą wykazać się kreatywnością, szukając celów na innych długościach fal.
Ponieważ emisja AGN jest absorbowana przez otaczający pył i ponownie promieniuje w podczerwieni, naukowcy mogą wykorzystać detektory na podczerwień do znalezienia przesłoniętych ale świecących źródeł. Aby odróżnić ukryte skupiska gwiazdotwórcze od ukrytego AGN, szukają również zwartego radioźródła – sygnatury wskazującej strumień emitowany z centralnej czarnej dziury.
Nowo wystrzelone dżety przyłapane na gorącym uczynku
Pallavi Patil i jej współpracownicy obserwowali próbkę 155 wybranych źródeł w podczerwieni a następnie obrazowanych w wysokiej rozdzielczości na Jansky Very Large Array w celu identyfikacji zwartych źródeł radiowych. Na podstawie obserwacji i modelowania dżetów autorzy pracy szacują właściwości tych źródeł.
Autorzy stwierdzili jaskrawe światło, małe rozmiary i wysokie ciśnienie dżetu – wszystko to sugeruje, że złapali nowo uruchomione strumienie w krótkotrwałej, wyjątkowej fazie ewolucji AGN, gdzie dżety nadal są osadzone w gęstych rezerwuaru gazu ich macierzystej galaktyki. Dżety rozszerzają się powoli, ponieważ muszą ciężko pracować, aby przepchnąć się przez grube obłoki otaczającej materii. Z czasem dżety prawdopodobnie rozszerzą się na większą skalę i oczyszczą otaczającą materię, powodując, że źródła ewoluują w bardziej klasycznie wyglądające galaktyki radiowe.
Co dalej? Naukowcy pracują obecnie nad badaniem towarzyszącym, aby dalej eksplorować kształty dżetów i ich bezpośrednie otoczenia. Te młode, ukryte źródła zapewnią cenne spojrzenie na to, jak supermasywne czarne dziury ewoluują wraz z ich macierzystymi galaktykami.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
.jpg)
