V srdci většiny galaxií je supermasivní černá díra. Tyto gravitační šelmy mohou hrát zásadní roli při formování a vývoji jejich galaxie. Astronomové však stále plně nechápou, kdy se vliv černých děr stává významným. Vznikly velké černé díry brzy ve vesmíru a způsobily vznik galaxií kolem nich? Nebo černé díry vyrostly poté, co se začala formovat její primordiální galaxie? Můžete tomu říkat problém slepice nebo vejce. Nedávná studie však naznačuje, že galaxie a jejich supermasivní černé díry mohou mít vzájemnou interakci, která jim umožňuje společný vývoj.
Galaxie mohou živit svou černou díru hromaděním plynu a prachu v centrální oblasti. Jak černá díra spotřebovává tuto hmotu, může materiál zahřívat, což funguje na odstraňování plynu a prachu z oblastí vzniku hvězd. Jedním ze způsobů, jak k tomu dochází, je produkce a galaktický vítr. Stejně jako intenzivní teplo Slunce vytváří proud ionizovaných částic známých jako sluneční vítr, může intenzivní teplo materiálu v blízkosti černé díry vytvořit ionizovaný vítr v galaktickém měřítku.
M82 je hvězdná galaxie se silnými galaktickými větry. Kredit: Adam Block/Mount Lemmon SkyCenter/University of Arizona
Předchozí studie ukázaly, že galaktický vítr černé díry je účinný při odstraňování plynu z galaxie. To může tlumit růst galaxií, protože čím více plynu má galaxie ve své centrální oblasti, tím aktivnější je černá díra a tím silněji je plyn vyčištěn. Astronomové se obecně domnívali, že galaktické větry se tvoří relativně pozdě ve hře, jakmile galaxie vstoupí do aktivního období produkce hvězd, jak vidíme např. hvězdicové galaxie. Ale tato nejnovější práce zjistila, že galaktické větry se mohou tvořit poměrně brzy v životě galaxie.
Práce se zaměřuje na galaxii známou jako J1243+0100. Galaxie je tak vzdálená, že její světlo cestovalo 13,1 miliardy let. Pomocí dat z Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) tým pozoroval proudění plynu pohybujícího se rychlostí 500 km/s od galaxie. To je v souladu s prouděním galaktických větrů v bližších galaxiích. Tým byl také schopen změřit hmotnost supermasivní černé díry a také hmotnost její galaxie.
J1243+0100 je nejmladší galaxií, kterou jsme viděli, že má galaktický vítr, a to naznačuje, že aktivní větry se tvoří na počátku života galaxie. Možná zajímavější je ale srovnání hmotnosti černé díry s její galaxií. Studie zjistila, že hmotnostní poměr je zhruba stejný jako hmotnostní poměr starších galaxií, včetně Mléčné dráhy. To silně naznačuje koevoluci černých děr a galaxií, takže růst jedné má přímý vliv na růst druhé. Nemusí se tedy jednat o slepici nebo vejce, ale spíše o sourozence, zhruba stejně staré a formované společným životem. Toto je jen jeden příklad, takže tým plánuje pozorovat několik dalších mladých galaxií, aby zjistil, že model společné evoluce je přesný.
Odkaz:Izumi, Takuma a kol. ' Subaru High-z Průzkum kvasarů s nízkou svítivostí (SHELLQ). XIII. Zpětná vazba ve velkém měřítku a formace hvězd v kvazaru s nízkou svítivostí při z= 7,07 na místní černé díře k hostiteli vztahu hmoty. 'The Astrophysical Journal914,1 (2021): 36.
