Свръхмасивните черни дупки в сърцевините на най-масивните галактики предизвикват хаос в непосредствена близост до тях. По време на най-активните си фази - когато се запалват като светещи квазари - те изстрелват изключително мощни и високоскоростни изтичания на газ.
Тези изтичания могат да помитат и нагряват материал, играейки основна роля за образуването и еволюцията на масивни галактики. Астрономите не само са ги наблюдавали във видимата Вселена, но и играят ключова съставка в теоретичните модели.
Но физическата природа на самите оттоци е дългогодишна загадка. Какъв физически механизъм кара газът да достига толкова високи скорости и в някои случаи да бъде изгонен от галактиката?
Ново проучване предоставя първите директни доказателства, че тези изтичания се ускоряват от енергийни струи, произведени от свръхмасивната черна дупка.
Използвайки много големия телескоп в Чили, екип от астрономи, ръководен от Клайв Тадхунтер от Шефилдския университет, наблюдава близката активна галактика IC 5063. от над 600 000 мили в час.
„Голяма част от газа в изтичането е под формата на молекулен водород, който е крехък в смисъл, че се унищожава при сравнително ниски енергии“, казва Тадхунтер в съобщение за пресата. „Струва ми се необикновено, че молекулярният газ може да оцелее, ускорявайки се от струи от високо енергийни частици, движещи се с близка скорост на светлината.
Докато струите пътуват през галактическата материя, те разрушават околния газ и генерират ударни вълни. Тези ударни вълни не само ускоряват газа, но и го нагряват. Екипът изчислява, че ударните вълни загряват газа до достатъчно високи температури, за да йонизират газа и да разделят молекулите. Молекулярният водород се образува само в значително по-студения газ след шока.
„Подозирахме, че молекулите трябва да са били в състояние да се реформират, след като газът е бил напълно разстроен от взаимодействието с бърза плазмена струя“, каза Рафаела Морганти от университета Kapteyn Institute Groningen. „Нашите преки наблюдения върху феномена потвърдиха, че тази екстремна ситуация наистина може да настъпи. Сега трябва да работим върху описанието на точната физика на взаимодействието. "
В междузвездното пространство молекулярният водород се образува на повърхността на прахови зърна. Но при този сценарий прахът вероятно е бил унищожен при интензивните ударни вълни. Въпреки че е възможно молекулярният водород да се образува без помощта на прахови зърна (както се вижда в ранната Вселена), точният механизъм в този случай все още не е известен.
Изследването помага да се отговори на дългогодишен въпрос - предоставя първите директни доказателства, че струите ускоряват молекулните потоци, наблюдавани в активни галактики, и задава нови.
Резултатите бяха публикувани в Nature и са достъпни онлайн.
