Social menu is not set. You need to create menu and assign it to Social Menu on Menu Settings.

11 sierpnia 2022

Supermasywna czarna dziura wpływa na formowanie się gwiazd

czarna dziura

Europejski zespół astronomów pod kierownictwem profesora Kalliopi Dasyra z Narodowego i Kapodistriańskiego Uniwersytetu w Atenach, Grecja, przy współudziale dr Thomasa Bisbasa z Uniwersytetu w Kolonii wymodelował kilka linii emisyjnych w obserwacjach Atacama Large Millimeter Array (ALMA) i Very Large Telescope (VLT), aby zmierzyć ciśnienie gazu zarówno w obłokach uderzanych przez dżety, jak i w obłokach otaczających. Dzięki tym bezprecedensowym pomiarom, opublikowanym niedawno w Nature Astronomy, odkryli, że dżety znacząco zmieniają wewnętrzne i zewnętrzne ciśnienie obłoków molekularnych na swojej drodze. W zależności od tego, które z tych dwóch ciśnień zmienia się najbardziej, w tej samej galaktyce możliwa jest zarówno kompresja obłoków i uruchomienie formowania się gwiazd, jak i rozproszenie obłoków i opóźnienie formowania się gwiazd. „Nasze wyniki pokazują, że supermasywne czarne dziury, nawet jeśli znajdują się w centrach galaktyk, mogą wpływać na formowanie się gwiazd w sposób obejmujący całą galaktykę” – powiedział profesor Dasyra, dodając, że „badanie wpływu zmian ciśnienia na stabilność obłoków było kluczem do sukcesu tego projektu”. Gdy w wietrze faktycznie formuje się niewiele gwiazd, zwykle bardzo trudno jest wykryć ich sygnał na tle sygnału wszystkich innych gwiazd w galaktyce goszczącej wiatr.”

Uważa się, że supermasywne czarne dziury leżą w centrach większości galaktyk w naszym Wszechświecie. Kiedy cząstki, które infalowały na te czarne dziury zostają uwięzione przez pola magnetyczne, mogą zostać wyrzucone na zewnątrz i podróżować daleko wewnątrz galaktyk w postaci ogromnych i potężnych dżetów plazmy. Dżety te są często prostopadłe do dysków galaktycznych. Jednak w IC 5063, galaktyce odległej o 156 milionów lat świetlnych, dżety faktycznie rozchodzą się wewnątrz dysku, oddziałując z zimnymi i gęstymi obłokami gazu molekularnego. Zakłada się, że w wyniku tej interakcji może dojść do kompresji zderzonych z dżetami obłoków, co prowadzi do powstania niestabilności grawitacyjnych i ostatecznie do formowania się gwiazd w wyniku kondensacji gazu.

Do eksperymentu zespół wykorzystał emisję tlenku węgla (CO) i kationu formylu (HCO+) dostarczoną przez ALMA oraz emisję zjonizowanej siarki i zjonizowanego azotu dostarczoną przez VLT. Następnie użyli zaawansowanych i innowacyjnych algorytmów astrochemicznych, aby określić warunki środowiskowe w wypływie i otaczającym go ośrodku. Te warunki środowiskowe zawierają informacje o sile dalekiego promieniowania ultrafioletowego gwiazd, szybkości, z jaką relatywistyczne cząstki naładowane jonizują gaz, oraz energii mechanicznej zdeponowanej na gazie przez dżety. Zawężenie tych warunków ujawniło gęstości i temperatury gazu opisujące różne części tej galaktyki, które następnie zostały wykorzystane do podania ciśnień.

„Przeprowadziliśmy wiele tysięcy symulacji astrochemicznych, aby pokryć szeroki zakres możliwości, które mogą istnieć w IC 5063” powiedział współautor dr Thomas Bisbas, DFG Fellow z Uniwersytetu w Kolonii i były badacz postdoktorancki w Narodowym Obserwatorium w Atenach. Wymagającą częścią pracy było skrupulatne określenie jak największej ilości ograniczeń fizycznych na badany zakres, jaki może mieć każdy z parametrów. „W ten sposób mogliśmy uzyskać optymalną kombinację parametrów fizycznych obłoków w różnych miejscach galaktyki” – powiedział współautor p. Georgios Filippos Paraschos, doktorant w Max Planck Institute for Radio Astronomy w Bonn i były student studiów magisterskich na Narodowym i Kapodistriańskim Uniwersytecie w Atenach.

W rzeczywistości ciśnienia nie zostały zmierzone tylko dla kilku miejsc w IC 5063. Zamiast tego stworzono mapy tej i innych wielkości w centrum tej galaktyki. Mapy te pozwoliły autorom zwizualizować, jak właściwości gazu przechodzą z jednej lokalizacji do drugiej z powodu przejścia dżetu. Zespół oczekuje obecnie na kolejny duży krok tego projektu: wykorzystanie Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba do dalszych badań ciśnienia w zewnętrznych warstwach chmury, sondowanych przez ciepłe H2. „Jesteśmy naprawdę podekscytowani otrzymaniem danych z JWST” – powiedział profesor Dasyra – „ponieważ umożliwią nam one zbadanie interakcji dżet-obłok w niebotycznej rozdzielczości”.

Źródło: University of Cologne

0 0 votes
Article Rating
Subskrybuj
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Dodaj komentarzx