Πίδακες από μαύρες τρύπες εμποδίζουν την γέννηση άστρων

Posted by - Giorgos Ster on - Τετάρτη, Νοεμβρίου 16, 2016

Θερμαίνουν και διασκορπούν το μεσοαστρικό αέριο στους γαλαξίες μέσα στο οποίο δημιουργούνται νέα άστρα

Ομάδα αστροφυσικών με επικεφαλής τη Δρ. Καλλιόπη Δασύρα του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών απέδειξε ότι μια μαύρη τρύπα μπορεί να επηρεάσει τη δημιουργία νέων άστρων στο γαλαξία της, θερμαίνοντας και διασκορπώντας μεγάλες ποσότητες αερίου σε μεγάλη έκταση.

Οι άνεμοι

Το αποτέλεσμα βασίστηκε σε δεδομένα που συνέλεξε η ερευνητική ομάδα για τον κοντινό γαλαξία IC5063 με τη μεγαλύτερη συστοιχία ραδιοτηλεσκοπίων στον κόσμο, το Atacama Large Millimeter Array (ALMA) του Νότιου Ευρωπαϊκού Παρατηρητηρίου (ESO).

Η μελέτη αυτή έγινε εν συνεχεία προηγούμενης ανακάλυψης πολλαπλών κι εκτεταμένων ανέμων στον ίδιο γαλαξία, οι οποίοι δημιουργούνται λόγω της υπερμεγέθους μαύρης τρύπας στο κέντρο του. Πριν από 160 εκατομμύρια χρόνια, φορτισμένα σωματίδια (ηλεκτρόνια, πρωτόνια) που εισέρεαν προς τη μαύρη τρύπα πιάστηκαν σε μαγνητικά πεδία κι εκτοξεύτηκαν προς τα έξω με μεγάλη ταχύτητα και σε μορφή δέσμης. Η δέσμη των σωματιδιών, γνωστή κι ως πίδακας, διήνυσε το γαλαξία για απόσταση μεγαλύτερη των τριών χιλιάδων ετών φωτός.

Πέρασε μέσα από ένα δίσκο αερίων νεφών, δημιουργώντας ισχυρούς ανέμους στα σημεία όπου συγκρούστηκε με νέφη. Οι άνεμοι αυτοί διήρκεσαν πάνω από μισό εκατομμύριο έτη. Η προηγούμενη ανακάλυψη βασίστηκε σε δεδομένα από το τηλεσκόπιο VLT επίσης του ESO.

Το αέριο

Μέσω των νέων παρατηρήσεων με το ALMA, οι επιστήμονες διερεύνησαν εάν το αέριο έχει διαφορετικές ιδιότητες στους ανέμους απ’ότι στα υπόλοιπα νέφη του γαλαξία. Για το σκοπό αυτό παρατήρησαν γραμμές εκπομπής μονοξειδίου του άνθρακα (CO), προερχόμενες από μόρια σε πυκνά μεσοαστρικά νέφη, όπου συχνά γεννιούνται νέα άστρα κι όπου οι θερμοκρασίες είναι κοντά στους 10 Κ. Οι επιστήμονες απέδειξαν ότι το μοριακό αέριο στο οποίο προσέκρουσε ο πίδακας της μαύρης τρύπας έχει θερμανθεί σημαντικά και βρίσκεται σε θερμοκρασίες 30-100Κ.

Η σημασία του αποτελέσματος έγκειται στο ότι δυσχεραίνεται η δημιουργία νέων άστρων που συνδέεται με τη βαρυτική κατάρρευση αυτού του αερίου: οι αυξημένες θερμικές του κινήσεις αποτρέπουν τη βαρυτική του κατάρρευση. Επιπλέον, η πρόσκρουση του πίδακα αφαιρεί αέριο από πυκνά νέφη και το διασκορπά σε αραιούς άνεμους. Η μάζα του αερίου στους ανέμους αντιστοιχεί σε τουλάχιστον 2 εκατομμύρια ηλιακές μάζες.

Εξαιτίας της ενέργειας που εναποθέτει ο πίδακας, το μοριακό αέριο στους ανέμους είναι πιο υψηλά διεγερμένο απ’ότι στα υπόλοιπα νέφη. Το αποτέλεσμα αυτό είναι ενθαρρυντικό για μελλοντικές μελέτες στον κλάδο, αφού υποδεικνύει ότι η ανίχνευση ανέμων από μαύρες τρύπες σε μακρινούς γαλαξίες θα είναι πιο εύκολη απ’ότι νομίζαμε εώς τώρα. Κατά συνέπεια, θα μπορέσουμε να εκτιμήσουμε το ρόλο των ανέμων από μαύρες τρύπες στο μέγεθος των παρατηρούμενων γαλαξιών σε κοσμολογικές κλίμακες. Η μελέτη δημοσιεύτηκε στην επιθεώρηση «Astronomy & Astrophysics».