Κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1960, οι επιστήμονες ανακάλυψαν μια τεράστια πηγή ραδιοφώνου (γνωστή ως Τοξότης Α *) στο κέντρο του Γαλαξία, η οποία αργότερα αποκαλύφθηκε ότι είναι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες (SMBH). Έκτοτε, έμαθαν ότι αυτά τα SMBH βρίσκονται στο κέντρο των πιο μαζικών γαλαξιών. Η παρουσία αυτών των μαύρων οπών είναι επίσης αυτό που επιτρέπει στα κέντρα αυτών των γαλαξιών να έχουν υψηλότερη από την κανονική φωτεινότητα. Ενεργοί γαλαξιακοί πυρήνες (AGNs).
Τα τελευταία χρόνια, οι αστρονόμοι έχουν επίσης παρατηρήσει γρήγορες μοριακές εκροές που προέρχονται από AGN που τους άφησαν αμηχανία. Για ένα, ήταν ένα μυστήριο για το πώς τυχόν σωματίδια θα μπορούσαν να επιβιώσουν από τη θερμότητα και την ενέργεια της εκροής μιας μαύρης τρύπας. Αλλά σύμφωνα με μια νέα μελέτη που παρήγαγαν ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Northwestern, αυτά τα μόρια γεννήθηκαν μέσα στους ίδιους τους ανέμους. Αυτή η θεωρία μπορεί να σας βοηθήσει να εξηγήσετε πώς σχηματίζονται τα αστέρια σε ακραία περιβάλλοντα.
Η μελέτη εμφανίστηκε πρόσφατα στο Οι Μηνιαίες Ειδοποιήσεις της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας κάτω από τον τίτλο «Η προέλευση των γρήγορων μοριακών εκροών στα κβάζαρ: σχηματισμός μορίων στους γαλαξιακούς ανέμους που κινούνται με AGN». Η μελέτη διεξήχθη από Alexander J Richings και επίκουρος καθηγητής Claude-André Faucher-Giguère από το Κέντρο Διεπιστημονικής Έρευνας και Εξερεύνησης του Βορειοδυτικού Πανεπιστημίου στην Αστροφυσική (CIERA).
Για χάρη της μελέτης τους, ο Richings ανέπτυξε τον πρώτο κώδικα υπολογιστή που μπορεί να μοντελοποιήσει τις λεπτομερείς χημικές διεργασίες στο διαστρικό αέριο που επιταχύνονται από την αυξανόμενη ακτινοβολία του SMBH. Εν τω μεταξύ, ο Claude-André Faucher-Giguère συνέβαλε στην εμπειρία του, έχοντας περάσει την καριέρα του μελετώντας τον σχηματισμό και την εξέλιξη των γαλαξιών. Όπως εξήγησε ο Richings σε ένα δελτίο τύπου βορειοδυτικής:
«Όταν ένας άνεμος μαύρης τρύπας σκουπίζει αέριο από τον γαλαξία του ξενιστή του, το αέριο θερμαίνεται σε υψηλές θερμοκρασίες, οι οποίες καταστρέφουν τυχόν υπάρχοντα μόρια. Με μοντελοποίηση της μοριακής χημείας σε προσομοιώσεις υπολογιστών των ανέμων της μαύρης τρύπας, διαπιστώσαμε ότι αυτό το καθαρισμένο αέριο μπορεί στη συνέχεια να ψύξει και να σχηματίσει νέα μόρια. "
Η ύπαρξη ενεργητικών εκροών από SMBH επιβεβαιώθηκε για πρώτη φορά το 2015, όταν οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το ESA's Διαστημικό Παρατηρητήριο Herschel και δεδομένα από την Ιαπωνία / ΗΠΑ Δορυφόρος Suzaku για να παρατηρήσετε το AGN ενός γαλαξία γνωστού ως IRAS F11119 + 3257. Τέτοιες εκροές, καθορίζουν, είναι υπεύθυνες για την αποστράγγιση των γαλαξιών του διαστρικού αερίου τους, το οποίο έχει ανασταλτική επίδραση στο σχηματισμό νέων αστεριών και μπορεί να οδηγήσει σε «ερυθρούς και νεκρούς» ελλειπτικούς γαλαξίες.
Αυτό παρακολουθήθηκε το 2017 με παρατηρήσεις που έδειξαν ότι σχηματίζονται ταχύτερα νέα αστέρια σε αυτές τις εκροές, κάτι που οι αστρονόμοι θεωρούσαν προηγουμένως αδύνατο λόγω των ακραίων συνθηκών που υπάρχουν μέσα τους. Θεωρώντας ότι αυτά τα σωματίδια είναι στην πραγματικότητα το προϊόν των μαύρων οπών, Richings και Faucher-Giguère κατάφεραν να απαντήσουν σε ερωτήματα που τέθηκαν από αυτές τις προηγούμενες παρατηρήσεις
Ουσιαστικά, η θεωρία τους βοηθά να εξηγήσει τις προβλέψεις που έγιναν στο παρελθόν, οι οποίες φαίνονται αντιφατικές με την πρώτη ματιά. Από τη μία πλευρά, υποστηρίζει την πρόβλεψη ότι οι άνεμοι της μαύρης τρύπας καταστρέφουν μόρια με τα οποία συγκρούονται. Ωστόσο, προβλέπει επίσης ότι σχηματίζονται νέα μόρια μέσα σε αυτούς τους ανέμους - συμπεριλαμβανομένου του υδρογόνου, του μονοξειδίου του άνθρακα και του νερού - που μπορούν να γεννήσουν νέα άστρα. Όπως εξήγησε ο Faucher-Giguère:
«Είναι η πρώτη φορά που η διαδικασία σχηματισμού μορίων έχει προσομοιωθεί με πλήρη λεπτομέρεια και κατά την άποψή μας, είναι μια πολύ επιτακτική εξήγηση για την παρατήρηση ότι τα μόρια είναι πανταχού παρόντα στους υπερμεγέθους ανέμους της μαύρης τρύπας, που ήταν ένα από τα σημαντικότερα εκκρεμή προβλήματα στον τομέα. "
Ο Richings και ο Faucher-Giguère προσβλέπουν στην ημέρα που η θεωρία τους μπορεί να επιβεβαιωθεί από αποστολές επόμενης γενιάς. Προβλέπουν ότι νέα μόρια που σχηματίζονται από εκροές μαύρης τρύπας θα είναι πιο φωτεινά στο μήκος κύματος υπέρυθρων από τα προϋπάρχοντα μόρια. Έτσι, όταν το Διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb παίρνει στο διάστημα την άνοιξη του 2019, θα είναι σε θέση να χαρτογραφήσει αυτές τις εκροές λεπτομερώς χρησιμοποιώντας τα προηγμένα IR όργανα.
Ένα από τα πιο συναρπαστικά πράγματα για την τρέχουσα εποχή της αστρονομίας είναι ο τρόπος με τον οποίο οι νέες ανακαλύψεις φωτίζουν μυστήρια δεκαετιών. Αλλά όταν αυτές οι ανακαλύψεις οδηγούν σε θεωρίες που προσφέρουν συμμετρία σε αυτά που κάποτε θεωρούνταν ασυνήθιστα αποδεικτικά στοιχεία, τότε τα πράγματα γίνονται ιδιαίτερα συναρπαστικά. Βασικά, μας ενημερώνει ότι πλησιάζουμε πιο κοντά σε μια καλύτερη κατανόηση του Σύμπαντός μας!
