Supermasivna crna rupa u središtu galaksije Circinus dobiva plinoviti materijal putem dvaju spiralnih krakova, pokazalo je novo međunarodno istraživanje koje je vodio Wout Goesaert sa Sveučilišta u Leidenu (Nizozemska). Iako se kroz te strukture prema središtu slijeva golema količina plina, tek mali dio naposljetku završava u crnoj rupi, dok se ostatak izbacuje natrag u okolni prostor.
Kako crne rupe “jedu”
Znanstvenicima je već dugo poznato da supermasivne crne rupe ne usisavaju materijal ravnomjerno, nego u složenim i kaotičnim procesima. Goesaert, danas doktorand na Sveučilištu u Leidenu, analizirao je ALMA podatke o galaksiji Circinus još 2023. godine, dok je bio student na diplomskom studiju.
Circinus se nalazi u južnom zviježđu Šestara, Circinus, na udaljenosti od oko 13 milijuna svjetlosnih godina. Iako je riječ o jednoj od najbližih velikih galaksija, otkrivena je tek 1977. jer ju zaklanja disk Mliječne staze, što je čini teško vidljivom u optičkom području spektra.
Spiralni kraci kao dovodni kanali
Kombinacijom ALMA promatranja i računalnih modela, tim je otkrio dva spiralna kraka koji se protežu oko središnje crne rupe i usmjeravaju tok plina prema njoj.
“Na crtežima često vidimo disk plina koji nestaje u crnoj rupi poput vrtloga. No ako ne postoji kanal koji dovodi novi materijal, taj će se disk zauvijek vrtjeti na određenoj udaljenosti,” objašnjava Goesaert. “Zato je potreban prolaz koji omogućuje dotok, a tu nastupaju naši spiralni kraci.”
Nova analiza otkrila skrivene strukture
“Dok je Wout započinjao svoje istraživanje u našem timu, druga je skupina objavila rad o istim podacima i istoj crnoj rupi. To nas je zabrinulo,” prisjetila se njegova mentorica Violette Impellizzeri iz nizozemskog instituta za radioastronomiju ASTRON. “Ipak, odlučili smo nastaviti i dublje proučiti podatke, tražeći detalje koje su drugi možda propustili.”
Zahvaljujući dodatnim ALMA promatranjima i složenijem modeliranju, tim je otkrio spiralne krake koje prethodne analize nisu prepoznale. Izračunali su da se plin u njima kreće prema središtu brzinom do 150 tisuća kilometara na sat. Procjene pokazuju da najviše 12 posto tog materijala naposljetku padne u crnu rupu, dok se ostatak izbacuje prije nego što dosegne unutarnje regije akrecijskog diska.
Nova pitanja o dinamici galaksija
Otkriće otvara niz pitanja o ponašanju supermasivnih crnih rupa. Zašto tek mali dio materije doista nestane u njima? Imaju li sve crne rupe spiralne dovodne kanale poput onih u Circinusu? I što se događa s izbačenim plinom, vraća li se poput fontane natrag u središte, ili odlazi dalje i potiče stvaranje novih zvijezda?
Znanstvenici se nadaju da će odgovore donijeti nova promatranja pomoću teleskopa Event Horizon, koji je snimio prve slike supermasivnih crnih rupa, te budućeg teleskopa ELT (Extremely Large Telescope) koji se trenutačno gradi u Čileu.
