Astrofizycy odkrywają ultra-szybkie wiatry w pobliżu supermasywnej czarnej dziury

Wizja artystyczna burzliwego wiatru krążącego wokół czarnej dziury. Część gazu opada na czarną dziurę, ale część jest wywiewana na zewnątrz dysku. Źródło: NASA / M. Weiss (Chandra X-ray Observatory)
Wizja artystyczna burzliwego wiatru krążącego wokół czarnej dziury. Część gazu opada na czarną dziurę, ale część jest wywiewana na zewnątrz dysku. Źródło: NASA / M. Weiss (Chandra X-ray Observatory)

Nowe badania prowadzone przez astrofizyków z York University pozwoliły im odkryć najszybsze kiedykolwiek zarejestrowane wiatry w zakresie promieniowania ultrafioletowego wiejące w pobliżu supermasywnej czarnej dziury.

„Mówimy tu i wiatrach o prędkości rzędu 20 % prędkości światła, czyli ponad 200 milionów kilometrów na godzinę,”mówi Jesse Rogerson, który prowadził badania w ramach swojej pracy doktorskiej na Wydziale Fizyki i Astronomii York University. „Co więcej mamy powody twierdzić, że  istnieją jeszcze szybsze wiatry kwazarowe.”

Astronomowie mają świadomość istnienia wiatrów kwazarowych od późnych lat sześćdziesiątych. Co najmniej jeden kwazar na cztery posiada takie wiatry. Kwazary to dyski gorącego gazu powstające wokół supermasywnych czarnych dziur w centrach masywnych galaktyk – takie dyski są większe niż orbita Ziemi wokół Słońca i gorętsze od powierzchni Słońca – dzięki czemu widoczne są w całym obserwowalnym Wszechświecie.

„Czarne dziury mogą mieć masę równą miliardom mas Słońca, głównie dzięki temu, że połykają każdą materię, która za bardzo się do niej zbliży,” mówi prof. Patrick Hall z York University, który nadzorował pracę Rogersona. „Jednak gdy materia zbliża się do czarnej dziury, część z niej jest wywiewana przez intensywne promieniowanie i wysoką temperaturę kwazaru. To właśnie tego typu wiatry wykrywamy.”

Rogerson wraz ze swoim zespołem wykorzystał do badań dane z dużego przeglądu nieba znanego jako Sloan Digital Sky Survey, dzięki czemu był w stanie zidentyfikować nowe wypływy z kwazarów. Po rozpoznaniu około 300 obiektów, wybrano prawie 100 do dalszych badań. Te obiekty obserwowane były przez podwójne teleskopy Obserwatorium Gemini na Hawajach i w Chile.

„Nie tylko udało nam się potwierdzić najszybszy jak dotąd wiatr ultrafioletowy, ale odkryliśmy także nowy wiatr w tym samym kwazarze poruszający się nieco wolniej, z prędkością 140 milionów kilometrów na godzinę,” mówi Hall. „Planujemy dalsze obserwacje tego kwazaru, aby zobaczyć jak się sytuacja rozwinie.”

W dużej mierze badania te mają na celu lepsze zrozumienie wypływów z kwazarów i procesów prowadzących do ich powstawania.

„Wiatry kwazarowe odgrywają istotną rolę w formowaniu galaktyk,” mówi Rogerson. „Gdy galaktyki powstają, owe wiatry wyrzucają materię na zewnątrz i powstrzymują tym samym procesy gwiazdotwórcze. Jeżeli takie wiatry by nie istniały, albo były słabsze, widzielibyśmy wiele więcej gwiazd w dużych galaktykach niż ma to miejsce.”

Odkrycia zespołu zostały opublikowane wczoraj w drukowanym wydaniu periodyku Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Więcej informacji:

Źródło: MNRAS / phys.org