Ultra-szybkie wiatry rentgenowskie w galaktyce podobnej do Drogi Mlecznej

gaz_uciekajacy_z_galaktyki

Europejskie obserwatorium XMM-Newton odkrył strumień bardzo szybkiego gazu wypływającego z centrum jasnej galaktyki spiralnej podobnej do Drogi Mlecznej, który może zmniejszać w niej zdolność do produkcji nowych gwiazd.

Nie jest niczym wyjątkowym odkrycie gorących wiatrów wywiewanych z dysków materii wokół supermasywnych czarnych dziur znajdujących się w centrach aktywnych galaktyk.

Jeżeli są one wystarcząco silne, mogą na różne sposoby wpływać na swoje otoczenie. Głównym efektem ich działania jest wywiewanie zasobów gazu, które w przeciwnym razie mogłyby posłużyć jako surowiec do powstawania nowych gwiazd. Jednocześnie możliwe jest, że takie wiatry prowokują kolaps niektórych obłoków, który prowadzi właśnie do powstawania gwiazd.

Uważa się, że takie procesy odgrywają fundamentalną rolę w ewolucji galaktyk i czarnych dziur od początku istnienia Wszechświata 13,8 miliardów lat temu.

Jednak wpływały one tylko na największe obiekty takie jak masywne galaktyki eliptyczne powstałe wskutek dramatycznych kolizji i łączenia dwóch i więcej galaktyk – procesów, któe mogą wywołać wiatry na tyle intensywne, że wpływają na procesy gwiazdotwórcze.

Teraz, po raz pierwszy w historii, wiatry te zostały zaobserwowane w bardziej zwyczajnym rodzaju galaktyk aktywnych znanych jako galaktyki Seyferta, które nie wykazują śladów łączenia z innymi galaktykami.

Obserwowane w zakresie promieniowania widzialnego, prawie wszystkie galaktyki Seyferta charakteryzują się spiralnym kształtem przypominającym kształt Drogi Mlecznej. Jednak w przeciwieństwie do naszej galaktyki, g. Seyferta mają bardzo jasne jądra świecące w całym zakresie promieniowania elektromagnetycznego – to znak, że supermasywne czarne dziury w ich centrach nie są spokojne, a intensywnie pożerają swoje otoczenie.

Supermasywna czarna dziura w sercu tej konkretnej galaktyki Seyferta znanej jako IRAS17020+4544 mieszczącej się 800 milionów lat świetlnych od Ziemi charakteryzuje się masą prawie 6 milionów mas Słońca.

XMM-Newton pozwolił odkryć, że wiatry emitowane przez otoczenie czarnej dziury poruszają się z prędkościami 23 000 – 33 000 km/s czyli ok. 10 % prędkości światła.

Istotnym odkryciem jest fakt, że wiatry z centrum galaktyki są wystarczająco energetyczne aby podgrzewać gaz w galaktyce i tłumić procesy gwiazdotwórcze – to pierwszy raz kiedy takiego rodzaju wiatry zaobserwowano w stosunkowo normalnej galaktyce spiralnej.

„To pierwszy przypadek ultra-szybkiego wypływu rentgenowskiego obserwowanego w ‚normalnej’ galaktyce Seyferta,” mówi Anna Lia Longinotti z Instituto Nacional de Astrofisica, Optica y Electronica of Puebla w Meksyku, główny autor artykułu opisującego odkrycie opublikowanego w Astrophysical Journal Letters.

The_peculiar_wind_of_a_spiral_galaxy_large

Owa galaktyka ma jeszcze jedną niespodziankę: emisja rentgenowska z szybkiego wiatru wypływającego z jądra galaktyki zazwyczaj jest zdominowana przez atomy żelaza z oderwanymi wieloma elektronami, jednak ten konkretny wiatr okazuje się bardziej nietypowy: widać w nim bowiem lżejsze pierwiastki takie jak tlen, a w ogóle nie widać żelaza.

„Byłam bardzo zaskoczona odkryciem, że wiatr składa się głównie z tlenu. Jak dotąd nikt nie obserwował tak nietypowej galaktyki,” mówi Anna Lia.

Z uwagi na fakt, że galaktyka jest w dużej mierze bardzo podobna do naszej własnej – powstają nowe pytania o historię Drogi Mlecznej i rolę jaką w niej mogła odegrać centralna czarna dziura.

„Z niedawno przeanalizowanych danych z obserwatorium XMM-Newton wiemy, że nasza czarna dziura o masie 4 milionów mas Słońca przechodziła fazy dużo silniejszej aktywności, przy czym ostatnia mogła mieć miejsce nawet kilkaset lat temu,” mówi współautor opracowania Matteo Guainazzi, astronom ESA aktualnie pracujący w Institute of Space and Astronautical Science  w Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA).

„Oczywiście nie możemy mieć pewności, ale nasze odkrycie wskazuje, że szybkie wypływy jak te zaobserwowane w IRAS17020+4544 mogły kiedyś być aktywne takze w naszej galaktyce.”

„Wcześniej nie rozważaliśmy w ogóle takiej możliwości bowiem tego typu wypływy rentgenowskie obserwowane były wyłącznie w galaktykach znacznie się różniących od naszej.”

 

Więcej informacji: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/2041-8205/813/2/L39/meta;jsessionid=1D4E1BACE8DCB430706EF3D27EDFE79A.c4.iopscience.cld.iop.org

 

Źródło: ESA

 

Komentarze

comments