Ny forskning har avslöjat hur supermassiva svarta hål som lurar i hjärtat av stora galaxer påverkar distributionen av kemikalier i hela deras galaktiska hem.
Forskare har förstått detta länge supermassiva svarta hål har ett enormt inflytande på galaxer runt dem. Specifikt bildas dessa svarta hål när de livnär sig på materien som omger dem elektromagnetiska Strålningsemissioner som är tillräckligt starka för att överglänsa det kombinerade ljuset från varje stjärna i deras värdgalax. Denna aktiva matningsprocess gör också att materiastrålar skjuter ut från det svarta hålet nära det svarta hålet Ljusets hastighet.
Sammantaget anser dessa fenomen att det galaktiska hjärtat är en aktiv galaktisk kärna (AGN) och värmer upp gas och stoft samt förskjuter stjärnbildande materia från regionen, vilket kan begränsa stjärnbildningen och därmed hämma tillväxten av själva galaxen. Men forskare förstår inte helt hur distributionen av kemikalier i galaxer påverkas av AGN och deras supermassa svart hål Motorer.
Den nya forskningen utfördes av ett team av astronomer som använde Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) för att studera den supermassiva AGN av galaxen NGC 1068, även känd som Messier 77 (M77) eller helt enkelt “Squid Galaxy”. Forskarna var särskilt intresserade av att analysera distributionen av kemikalier runt det ljusa hjärtat av detta rutnät Spiralgalaxligger 51.4 ljusår borta ifrån Jordeni stjärnbilden Cetus. De svart hål Stjärnan som är associerad med denna AGN är omgiven av en tjock ring av damm som kallas den cirkumnukleära skivan och är omgiven av ett område med intensiv stjärnbildning som kallas Starburst Ringa.
Relaterad: Kraftfulla observatorier avslöjar 5 fantastiska hörn av universum dolda för det mänskliga ögat (bilder)
“Nyligen har ett viktigt och intressant ämne relaterat till galaxer varit studiet av energikällor i aktiva galaxer, med särskilt fokus på de mörka galaxkärnorna som är de centrala motorerna i galaxens starburst, eller AGN”, skriver teamet om forskning i en artikel publicerad i Astrophysical Journal. “Observationer som avslöjar energikällorna kan ge viktig information om galaxernas utveckling. Det kemibaserade tillvägagångssättet, som involverar användning av linjeundersökningar i galaxer, är ett effektivt sätt att lösa detta problem.”
Tack vare ALMAs imponerande rymdupplösningsförmåga och användningen av en ny maskininlärningsteknik kunde teamet kartlägga fördelningen av 23 molekyler som finns i galaxen.
Detta är möjligt eftersom kemiska grundämnen och föreningar absorberar ljus vid karakteristiska våglängder. Så när forskare tittar på ljus som lyser genom gas och damm, kan de se “linjer” eller luckor där ljus har absorberats. Detta visar den kemiska sammansättningen av dammet och gasen.
Speciellt observerade teamet att isotoper av vätecyanid var begränsade till den centrala regionen av AGN, medan vätecyanidradikaler också var belägna i galaxens aktiva centrum men också sköt utåt i jetstrålar som kom från båda polerna i det supermassiva svarta hålet.
Liknande inlägg:
— Rymdteleskopet James Webb kikar in i Whirlpoolgalaxens hypnotiska spiralarmar (Foton)
— Häpnadsväckande bild av Andromeda Galaxy vinner det bästa priset för astronomifotografering 2023 (Galleri)
— Astronomer kan ha upptäckt de svarta hålen som ligger närmast jorden
Forskarna fann också att kolmonoxidisotoper – vanliga i galaxer – håller sig borta från den centrala regionen, till skillnad från dessa två molekyler.
För teamet är detta ett tydligt bevis på att supermassiva svarta hål påverkar inte bara galaxernas storskaliga struktur, utan också deras kemiska sammansättning. Forskningen kom också med några överraskningar för forskarna eftersom teamet fann att detta är mycket energiskt Röntgenstrålar från AGN hade mindre inflytande på kemikaliedistributionen än förväntat.
“Förekomsten av cyanid i den cirkumnukleära skivan är betydligt lägre än det förväntade värdet från modellberäkningar i regionen som påverkas av stark strålning”, avslutar författarna. “De förväntade starka röntgenstrålarna från AGN har en relativt mindre inverkan på molekylförekomsten i den cirkumnukleära skivan än mekanisk återkoppling.”
En artikel om denna forskning var publiceras 14 september i Astrophysical Journal