Gadu desmitiem astrofiziķi ir neizpratnē par attiecībām starp supermasīvajiem melnajiem caurumiem (SMBH) un to attiecīgajām galaktikām. Kopš pagājušā gadsimta 70. gadiem tika saprasts, ka lielākajai daļai masveida galaktiku centrā ir SMBH, un tās ieskauj rotējoši gāzu un putekļu tori. Šo melno caurumu un tori klātbūtne izraisa masveida galaktiku aktīvo galaktisko kodolu (AGN).
Tomēr nesen veikts pētījums, ko veica starptautiska pētnieku komanda, atklāja satriecošu secinājumu, pētot šīs attiecības. Izmantojot Atacama lielo milimetru / submilimetru masīvu (ALMA), lai novērotu aktīvo galaktiku ar spēcīgu jonizētas gāzes aizplūšanu no galaktikas centra, komanda ieguva rezultātus, kas varētu norādīt, ka starp SMBH un tā saimnieka galaktiku nav nekādas saistības.
Pētījums ar nosaukumu “Nav pazīmju par spēcīgu molekulāro gāzu aizplūšanu ar infrasarkano staru spilgti putekļiem aizklātā galaktikā ar spēcīgu jonizētas gāzes aizplūšanu” nesen parādījās Astrofiziskais žurnāls. Pētījumu vadīja Yoshiki Toba no Academia Sinica Astronomijas un astrofizikas institūta Taivānā, un tajā piedalījās locekļi no Ehime universitātes, Kogakuin universitātes un Japānas Nacionālās astronomiskās observatorijas, Papildu studiju universitātes (SOKENDAI) un Johns Hopkins University. .
Jautājums par to, kā SMBH ir ietekmējuši galaktisko evolūciju, joprojām ir viens no lielākajiem mūsdienu astronomijas neatrisinātajiem jautājumiem. Starp astrofiziķiem tas ir kaut kas no priekšlaicīga secinājuma, ka SMBH ir būtiska ietekme uz galaktiku veidošanos un attīstību. Saskaņā ar šo pieņemto priekšstatu, SMBHs būtiski ietekmē molekulāro gāzi galaktikās, kam ir liela ietekme uz zvaigžņu veidošanos.
Būtībā šī teorija uzskata, ka lielākas galaktikas uzkrāj vairāk gāzes, tādējādi iegūstot vairāk zvaigžņu un masīvāku centrālo melno caurumu. Tajā pašā laikā pastāv atgriezeniskās saites mehānisms, kurā augošie melnie caurumi vairāk izliek sevi. Tā rezultātā viņi izstaro milzīgu enerģijas daudzumu starojuma un daļiņu strūklu veidā, kas, domājams, samazina zvaigžņu veidošanos viņu tuvumā.
Tomēr, novērojot ar infrasarkano staru (IR) ar putekļiem aizklāto galaktiku (SUNS) - WISE1029 + 0501 -, Jošiki un viņa kolēģi ieguva rezultātus, kas bija pretrunā ar šo priekšstatu. Pēc detalizētas analīzes veikšanas, izmantojot ALMA, komanda konstatēja, ka no WISE1029 + 0501 nav pazīmju par būtisku molekulāro gāzu aizplūšanu. Viņi arī atklāja, ka zvaigžņu veidošanās darbība galaktikā nav ne intensīvāka, ne nomākta.
Tas norāda, ka spēcīga jonizētas gāzes aizplūde no SMBH modelī WISE1029 + 0501 būtiski neietekmēja apkārtējo molekulāro gāzu vai zvaigžņu veidošanos. Kā paskaidroja doktors Jošiki Toba, šis rezultāts:
“[H] as padarīja mulsinošu galaktiku un supermasīvo melno caurumu evolūciju. Nākamais solis ir izpētīt vairāk datu par šāda veida galaktikām. Tas ir ļoti svarīgi, lai izprastu pilnīgu galaktiku un supermasīvo melno caurumu veidošanās un attīstības ainu ”.
Tas ne tikai sastopas ar parasto gudrību, bet arī ar nesenajiem pētījumiem, kas parādīja ciešu korelāciju starp centrālo melno caurumu masu un to saimnieku galaktiku masām. Šī korelācija liek domāt, ka supermasīvie melnie caurumi un to saimnieku galaktikas pēdējos 13,8 miljardus gadu laikā ir attīstījušies kopā un cieši savstarpēji mijiedarbojoties, pieaugot.
Šajā ziņā šis jaunākais pētījums tikai padziļināja attiecību starp SMBH un viņu galaktikām noslēpumu. Kā Tohru Nagao, Ehimes universitātes profesors un pētījuma līdzautors, norādīja:
“[A] astronomi nesaprot reālo saistību starp supermasīvo melno caurumu darbību un zvaigžņu veidošanos galaktikās. Tāpēc daudzi astronomi, ieskaitot mūs, vēlas novērot kodolenerģijas aizplūšanas un zvaigžņu veidošanas darbību mijiedarbības reālo ainu, lai atklātu koovolūcijas noslēpumu. ”
Komanda savam pētījumam izvēlējās WISE1029 + 0501, jo astronomi uzskata, ka SUNS kodolos aktīvi audzē SMBH. Jo īpaši WISE1029 + 0501 ir ārkārtējs galaktiku piemērs, kur izplūstošā gāze tiek jonizēta ar intensīvu starojumu no tās SMBH. Tādējādi pētnieki ir ļoti motivēti redzēt, kas notiek ar šīs galaktikas molekulāro gāzi.
Pētījums bija iespējams, pateicoties ALMA jutīgumam, kas ir lieliski, ja nepieciešams izpētīt molekulārās gāzes īpašības un zvaigznes veidojošo aktivitāti galaktikās. Faktiski pēdējos gados ir veikti vairāki pētījumi, kas balstās uz ALMA, lai izpētītu tālu esošo galaktiku gāzes īpašības un SMBH.
Un, kaut arī šī pētījuma rezultāti ir pretrunā ar plaši izplatītajām teorijām par galaktisko evolūciju, Jošiki un viņa kolēģi ir satraukti par to, ko šis pētījums varētu atklāt. Galu galā var būt, ka SMBH starojums ne vienmēr ietekmē tās saimnieka galaktikas molekulāro gāzu un zvaigžņu veidošanos.
"Lai izprastu šādu līdzattīstību, ir ļoti svarīgi astronomijai," sacīja Jošiki. "Apkopojot statistikas datus par šāda veida galaktikām un turpinot turpmākus novērojumus, izmantojot ALMA, mēs ceram atklāt patiesību."
