Obližnja galaksija uhvaćena je kako izbacuje ogromne mlazove superzagrijanog materijala iz supermasivne crne rupe u svom središtu, čime gubi gorivo za stvaranje novih zvijezda. Galaksija, nazvana VV 340a, udaljena oko 500 miliona svjetlosnih godina, pruža rijedak uvid u jedan od načina na koje crne rupe ograničavaju formiranje zvijezda.
Naučnici navode da crna rupa u galaksiji VV 340a izbacuje toliko materijala da je to vjerovatno utjecalo na stope stvaranja zvijezda.
Mehanizam povratne sprege
Iako se supermasivne crne rupe smatraju ključnim za formiranje galaksija, one također mogu emitirati toliko zračenja da galaksije ostanu bez materijala potrebnog za stvaranje novih zvijezda.
Crne rupe mogu zaustaviti stvaranje zvijezda putem nekoliko mehanizama poznatih kao „povratna sprega“. Ti mehanizmi, koji proizlaze iz aktivnosti crne rupe, uključuju snažne mlazove, pritisak zračenja i vjetrove koji nastaju dok crna rupa velikom brzinom guta materiju.
Mlazovi su kolosalne strukture koje izbijaju s polova aktivne crne rupe. Dok crna rupa guta oblake plina i prašine, dio materijala s unutrašnjeg ruba akrecijskog diska preusmjerava se i ubrzava duž magnetskih linija. Kada stigne do polova, materijal se izbacuje u svemir brzinama koje mogu doseći značajan postotak brzine svjetlosti.
Jedinstveno otkriće u galaksiji VV 340a
„Prema našem saznanju, ovo je prvi put da smo vidjeli galaktički, precesijski radio mlaz koji pokreće masivni izljev koronalnog plina“, rekao je astrofizičar Justin Kader sa Univerziteta Kalifornije u Irvineu. „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. Riječ je o najvećim i najrasprostranjenijim mlazovima takvog plina, materijala zagrijanog na temperature usporedive s vanjskom atmosferom Sunca, koji su ikada otkriveni.
„U drugim galaksijama, ova vrsta visoko energiziranog plina gotovo je uvijek ograničena na nekoliko desetaka parseka od crne rupe, a naše otkriće premašuje ono što se obično viđa za faktor 30 ili više“, dodaje Kader.
Efekt prskalice i posljedice
Iako mlazovi iz VV 340a nisu posebno snažni u astrofizičkim razmjerama, procjenjuje se da svake godine iz galaksije odnose oko 19,4 mase Sunca plina. Za usporedbu, Mliječna staza godišnje stvori novih zvijezda u masi od oko 3,3 Sunca.
Oblik mlazova u galaksiji VV 340a mogao bi biti ključan za učinkovitost uklanjanja materijala za stvaranje zvijezda. Mlaz precesira, što znači da se njegova rotacija njiše, slično rotirajućoj prskalici, dajući mu spiralni 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.
Budući da je VV 340a relativno mlada i u procesu spajanja s drugom galaksijom, ovo otkriće sugerira da i mlađe galaksije mogu imati epizode povratne sprege na neočekivane načine.
Budućnost galaksije i daljnja istraživanja
Kako se VV 340a spaja s drugom galaksijom, malo je vjerovatno da će smanjenje stope stvaranja zvijezda dugo potrajati. Spajanja galaksija često potiču perioda pojačanog formiranja zvijezda jer se plin i prašina u objema galaksijama sabijaju, stvarajući idealne uvjete za formiranje novih zvijezda.
„Tek počinjemo shvatati koliko je ova vrsta aktivnosti uobičajena“, kaže astronomkinja Vivian U s Caltecha. „Uzbuđeni smo što ćemo nastaviti istraživati takve nikad prije viđene fenomene. Jedva čekamo vidjeti što ćemo još otkriti.“