Vetrovi crne rupe kradu gas za zvezde: šta je XRISM izmerio
Tim Univerziteta u Mičigenu uz rendgenski teleskop XRISM prvi put je vremenski povezao bljeskove iz okoline supermasivne crne rupe sa ultrabrzim izlivima gasa u galaksiji NGC 4151.
- Tim Univerziteta u Mičigenu uz japansko-američki teleskop XRISM prvi put je vremenski povezao bljeskove iz okoline crne rupe sa izlivima gasa u galaksiji NGC 4151.
- Vetrovi putuju brzinom od 10.000 do 100.000 kilometara u sekundi, što je između 3,3 i 33 odsto brzine svetlosti.
- Izmereno je kašnjenje od oko tri sata (oko 10.000 sekundi) između rendgenskih bljeskova i pojave izliva gasa.
- Posmatrana galaksija je udaljena oko 50 miliona svetlosnih godina od Zemlje.
Tim naučnika sa Univerziteta u Mičigenu, koristeći japansko-američki rendgenski teleskop XRISM, prvi put je izmerio kako supermasivna crna rupa izbacuje moćne vetrove gasa i tako objašnjava jednu staru nedoumicu u astronomiji. Posmatranja se odnose na galaksiju NGC 4151, udaljenu oko 50 miliona svetlosnih godina od Zemlje, u čijem se centru nalazi aktivna crna rupa. Rezultat pomaže da se razume zašto najmasivnije galaksije imaju manje zvezda nego što bi teorija predviđala.
Ideja da crne rupe utiču na rast svojih galaksija nije nova. Gas je sirovina od koje nastaju zvezde, pa kada nešto taj gas zagreje ili izbaci, novih zvezda ima manje. Crna rupa u centru galaksije, dok guta okolnu materiju, oslobađa ogromnu energiju i pokreće vetrove koji mogu da oduvaju gas iz galaksije. Do sada se ta veza uglavnom pretpostavljala iz statistike velikih uzoraka galaksija, a nedostajalo je direktno merenje koje povezuje izvor energije sa samim izlivom.
Kako su povezali bljesak i izliv gasa?
Ključni pomak je merenje vremena. Tim je primetio kašnjenje od oko tri sata, odnosno oko 10.000 sekundi, između rendgenskih bljeskova iz neposredne okoline crne rupe i pojave ultrabrzih izliva gasa. To je prva direktna vremenska veza te vrste, jer pokazuje da bljesak energije prethodi izlivu, a ne da se javljaju nezavisno. Sami vetrovi kreću se brzinom od 10.000 do 100.000 kilometara u sekundi, što je između 3,3 i 33 odsto brzine svetlosti.
Takvo merenje omogućio je sam instrument. XRISM, lansiran 2023. godine i podržan od NASA-e i japanske agencije JAXA, ima rezoluciju oko deset puta bolju od prethodnika. To znači da može da razdvoji fine detalje u rendgenskom spektru i da prati kako se gas kreće tokom vremena. “Sa XRISM-om imamo najbolju rezoluciju u posmatranju najsjajnijih aktivnih galaksija i dobijamo najbogatije podatke o izlivima gasa”, navode istraživači, opisujući zašto su tek sada mogli da uhvate ovo kašnjenje.
Šta ovo merenje ne dokazuje
Vredi biti precizan oko granica rezultata. Reč je o jednoj galaksiji, NGC 4151, koja je odabrana baš zato što je svetla i pogodna za detaljno posmatranje. Izmereno kašnjenje pokazuje da je bljesak povezan sa izlivom gasa u tom konkretnom sistemu, ali jedno posmatranje ne dokazuje da svaka supermasivna crna rupa gasi nastanak zvezda na isti način ni istim tempom. Da bi se videlo koliko je mehanizam opšti, biće potrebno da se isti obrazac potvrdi i kod drugih aktivnih galaksija.
Takođe, merenje opisuje izbacivanje gasa iz centralnih oblasti, a koliko ukupno gasa zaista napusti galaksiju i koliko dugo to traje, ostaje da se proceni daljim posmatranjima. Većina istraživača smatra da povratna sprega između crnih rupa i njihovih galaksija postoji, a ovakvo direktno merenje vremena daje konkretan podatak koji modeli mogu da provere. Šta mislite, koliko će nam novih galaksija trebati da bismo ovaj mehanizam smatrali pravilom, a ne izuzetkom?
