Супермасивні чорні дірки Мессі-77 ховаються всередину власного "вихлопу"

Галактика Мессьє 77 дуже схожа на наш Чумацький Шлях. Обидві вони називаються спіральними галактиками із забором, тобто масивні групи зірок розташовані у величезних руках, що йдуть, як спіралі, від центру. А в центрі обох галактик знаходиться надмасивна чорна діра на мільйон або навіть мільярд разів більше, ніж Сонце.

Центр Месьє 77 відомий як активне галактичне ядро. Це означає, що аккреційний диск - накопичення холодного газу та іншої речовини навколо чорної діри - є джерелом набагато вищих, ніж очікується, викидів по всьому електромагнітному спектру. Ці AGN надзвичайно корисні для пошуку все більш віддалених об'єктів у космосі. Деякі з них AGN приховані всередині товстих, у формі пончиків грудок газу, відомих як тор. Власне, це дуже можливо все AGN має тор навколо них, але тільки деякі приховані відносно нашої перспективи Землі.

"Ми знаємо з різних спостережень, що деякі AGN приховані холодними пиловими хмарами з нашої точки зору на землі", - сказав астрофізик з Університету Бакнелла Джек Галлімор. Обернено. «Уніфікуюча модель виникла, що всі АГН оточені пончиком холодного газу. Якщо пончик розглядається збоку, ми бачимо "Тип 2" або прихований, AGN. Якщо наше уявлення дивиться в лунку, ми бачимо AGN типу 1, тобто ми бачимо аккреційний диск безпосередньо.

Ці пончики з холодного газу забезпечують природний плащ для сверхмассивных чорних дір, щоб сховатися всередині, але незрозуміло, як ці природні нестійкі грудки газу залишаються такими, що йдуть без зміни форми або падіння в чорну діру.

"Ніхто не знав, як пончик з холоду, пилу або тору залишився надутим", - сказав Галлімор. "Пончики холодного газу не стабільні: вони повинні руйнуватися на сплющений диск".

Ми настільки звикли думати про чорні діри, як про те, що ми заглиблюємо будь-яку справу, яка надто близька, щоб почути відповідь Галліморе та його колег-дослідників: більш ніж дивно, що чорні діри кидають речовину зі своїх акреційних дисків назад назустріч газовому пончику, як двигун, який видає вихлоп.

Gallimore та його колеги-дослідники використовували матрицю Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA) в Південній Америці, щоб виявити хмари монооксиду вуглецю, що відходять від зовнішньої частини диска аккреції навколо чорної діри Мессьє 77. Енергії перегрітого внутрішнього аккреційного диска створювали магнітні поля, які потім могли розганяти ці хмари до швидкості набагато швидше, ніж це було б зазвичай очікувати - скажімо, від нормальної максимальної швидкості 100 кілометрів на секунду до колосальних 400. Це досить трохи швидше, ніж нормальна швидкість обертання диска, що дозволяє виходу газів з диска і рухатися далі від чорної діри.

"Ми дізнаємося більше про аккреційний диск і про те, як аккреційний диск живить чорну діру", - сказав Галлімор. Обернено, кажучи докази цього зворотного зв'язку від чорної діри і її аккреційного диска до решти галактики, може означати, що чорна діра відіграє більш активну роль у розвитку галактики, ніж ми думали. "Ми також дізнаємося щось про те, як чорна діра може дати зворотний зв'язок з галактикою господаря і вплинути на її еволюцію, хоча ми ще не знайшли цього проекту".

Незважаючи на те, що це останнє дослідження виявило взаємодію між чорною дірою, аккреційним диском і навколишнім газом, Галлімор оптимістично стверджує, що більше дослідження з телескопа в Атакамі покаже ще більше сюрпризів про складні життя чорних дір.

"Залишайтеся з АЛМА", - сказав він. «Є багато дослідників, які займаються цим питанням щодо NGC 1068 та інших AGN. Дивлячись на молекулярний, холодний газ збирається розкрити сюрпризи ».