Crna rupa zaustavlja rađanje zvijezda u obližnjoj galaksiji

Naučnici su zabilježili rijedak fenomen u obližnjoj galaksiji, poznatoj kao VV 340a, udaljenoj oko 500 miliona svjetlosnih godina. U njenom središtu, supermasivna crna rupa izbacuje ogromne mlazove izuzetno zagrijanog materijala, što dovodi do gubitka “goriva” potrebnog za stvaranje novih zvijezda. Ovo otkriće pruža dragocjen uvid u jedan od načina na koji crne rupe mogu ograničiti formiranje zvijezda u galaksijama.

Prema pisanju ScienceAlerta, crna rupa u galaksiji VV 340a izbacuje toliku količinu materijala da to vjerovatno ima značajan uticaj na brzinu kojom nastaju nove zvijezde.

Mehanizmi povratne sprege

Iako se smatra da su supermasivne crne rupe ključne za formiranje galaksija, one također mogu emitovati intenzivno zračenje koje iscrpljuje zalihe materijala potrebnog za stvaranje novih zvijezda.

Crne rupe mogu zaustaviti proces stvaranja zvijezda putem nekoliko mehanizama, poznatih kao “povratna sprega”. Ovi mehanizmi, koji su rezultat aktivnosti crne rupe, uključuju snažne mlazove, pritisak zračenja i vjetrove koji nastaju dok crna rupa velikom brzinom usisava materiju.

Mlazovi predstavljaju kolosalne strukture koje izbijaju sa polova aktivne crne rupe. Dok crna rupa guta oblake plina i prašine, dio materijala sa unutrašnjeg ruba akrecijskog diska se preusmjerava i ubrzava duž linija magnetskog polja. Kada stigne do polova, taj materijal se izbacuje u svemir brzinama koje mogu dostići značajan postotak brzine svjetlosti.

Jedinstveno otkriće u galaksiji VV 340a

Astrofizičar Justin Kader sa Univerziteta Kalifornije u Irvinu je izjavio: “Prema našim saznanjima, ovo je prvi put da smo vidjeli galaktički, precesijski radio mlaz koji pokreće masivni izljev koronalnog plina. Ono što on zapravo radi jest značajno ograničavanje procesa stvaranja zvijezda u galaksiji zagrijavanjem i uklanjanjem plina koji stvara zvijezde.”

Mlazovi iz galaksije VV 340a protežu se oko 20.000 svjetlosnih godina u svakom smjeru od crne rupe i ispunjeni su udarno zagrijanim, ioniziranim plinom. Ovi mlazovi predstavljaju najveće i najrasprostranjenije izbacivanje takvog plina – materijala zagrijanog na temperature koje se mogu uporediti sa vanjskom atmosferom Sunca – ikada zabilježeno.

Kader dodaje: “U drugim galaksijama, ova vrsta visoko energiziranog plina gotovo je uvijek ograničena na nekoliko desetina parseka od crne rupe galaksije, a naše otkriće premašuje ono što se obično viđa za faktor 30 ili više.”

Efekt prskalice i posljedice

Iako mlazovi iz VV 340a nisu posebno snažni u astrofizičkim razmjerama, procjenjuje se da svake godine iz galaksije odnesu oko 19,4 Sunčeve mase plina. Poređenja radi, Mliječna staza godišnje stvori novih zvijezda u masi od oko 3,3 Sunca.

Oblik mlazova u galaksiji VV 340a mogao bi biti ključan za efikasnost kojom se materijal za stvaranje zvijezda uklanja. Mlaz precesira, što znači da se njegova rotacija njiše, slično rotirajućoj prskalici, dajući mu spiralan oblik.

Istraživači vjeruju da se spiralni mlazovi spajaju s plinom u galaksiji i povlače ga sa sobom, zagrijavajući ga do koronalnih temperatura na dosad neviđenim udaljenostima od crne rupe. Takvi spiralni precesijski mlazovi obično se opažaju samo u starijim galaksijama.

S obzirom da je VV 340a relativno mlada i u procesu spajanja s drugom galaksijom, ovo otkriće sugeriše da i mlađe galaksije mogu imati epizode povratne sprege na neočekivane načine.

Budućnost galaksije i daljnja istraživanja

Budući da se VV 340a spaja s drugom galaksijom, malo je vjerovatno da će smanjenje stope stvaranja zvijezda dugo potrajati. Spajanja galaksija često potiču razdoblja pojačanog stvaranja zvijezda jer se plin i prašina u objema galaksijama sabijaju, stvarajući idealne uslove za formiranje novih zvijezda.

Astronomkinja Vivian U sa Caltecha kaže: “Tek počinjemo shvaćati koliko je ova vrsta aktivnosti uobičajena. Uzbuđeni smo što ćemo nastaviti istraživati takve nikad prije viđene fenomene”, dodala je. “Jedva čekamo vidjeti što ćemo još otkriti.”