Niezwykły sukces Polaków! Zajrzeli w samo serce galaktyki i zobaczyli coś zdumiewającego!
Międzynarodowy zespół naukowców z udziałem dr. Krzysztofa Hryniewicza z Narodowego Centrum Badań Jądrowych opracował nowy model opisujący zachowanie gorącego gazu otaczającego supermasywną czarną dziurę w aktywnej galaktyce Mrk 509.
Wyniki badań pozwalają lepiej zrozumieć procesy zachodzące w pobliżu jednych z najbardziej energetycznych obiektów we Wszechświecie oraz pokazują, w jaki sposób czarne dziury wpływają na rozwój całych galaktyk.
Aktywne galaktyki to obiekty, w których centralna czarna dziura pochłania ogromne ilości materii. Gaz i pył tworzą wokół niej szybko wirujący dysk, a część tej materii zamiast zostać pochłonięta jest wyrzucana w przestrzeń kosmiczną w postaci bardzo gorących strumieni gazu. Takie wypływy mogą regulować tempo powstawania nowych gwiazd i zmieniać warunki panujące w całej galaktyce, dlatego ich badanie ma kluczowe znaczenie dla współczesnej astrofizyki.
Naukowcy przeanalizowali wyjątkowo szczegółowe dane z kosmicznego teleskopu rentgenowskiego XMM-Newton, który obserwował galaktykę Mrk 509 przez ponad dziesięć dni. Tak długie obserwacje pozwoliły uzyskać niezwykle dokładne widma promieniowania rentgenowskiego, dzięki którym badacze mogli określić temperaturę, gęstość, skład chemiczny oraz prędkość gazu znajdującego się w pobliżu czarnej dziury.
Nowy model stworzony przez naukowców
Najważniejszym osiągnięciem zespołu było stworzenie bardziej realistycznego modelu opisującego zachowanie gorącego gazu. Dotychczas zakładano często, że obłoki materii mają stałą gęstość. Nowy model uwzględnia jednak zmiany ciśnienia i gęstości wywoływane zarówno przez sam gaz, jak i przez intensywne promieniowanie emitowane w otoczeniu czarnej dziury. Dzięki temu udało się znacznie lepiej odtworzyć obserwowane sygnały rentgenowskie i dokładniej opisać strukturę materii wokół aktywnego jądra galaktyki.
Badania wykazały, że gaz odpowiedzialny za pochłanianie większości promieniowania rentgenowskiego znajduje się bardzo blisko centrum galaktyki – w obszarze porównywalnym z wewnętrznymi częściami dysku akrecyjnego zasilającego czarną dziurę. To ważna informacja, ponieważ pozwala lepiej zrozumieć mechanizmy odpowiedzialne za powstawanie potężnych wypływów materii obserwowanych w wielu aktywnych galaktykach.
Znaczenie tych badań wykracza poza samą astronomię. Opracowywane przy takich projektach zaawansowane modele komputerowe i metody analizy ogromnych zbiorów danych znajdują później zastosowanie także w innych dziedzinach nauki i technologii, między innymi w fizyce plazmy, modelowaniu złożonych procesów czy analizie danych o bardzo dużej skali. Nowy model może również pomóc w interpretacji obserwacji wykonywanych przez przyszłe generacje teleskopów kosmicznych i przybliżyć naukowców do zrozumienia, jak supermasywne czarne dziury wpływały na ewolucję galaktyk przez miliardy lat.
Źródło: Narodowe Centrum Badań Jądrowych
Czytaj też: Zagadka z początków kosmosu wreszcie rozwiązana? Za tajemniczymi galaktykami stoją giganty!
Grafika tytułowa: Greg Rakozy / Unsplash
