Mlazovi iz okoline supermasivnih crnih rupa ostavljaju mjerljiv trag u plinu daleko izvan vidljivih rubova galaksija. Astronomi su otkrili da vodik u tim golemim plinskim ovojnicama najsnažnije svijetli upravo u smjeru mlazova. Kada su obuhvatili sve smjerove i izračunali prosječnu vrijednost, razlika više nije bila uočljiva.
Nalaz pomaže objasniti kako crna rupa u središtu galaksije može utjecati na materijal iz kojeg bi mogle nastati nove zvijezde. Istraživanje su vodile Namrata Roy iz Instituta Raman u Indiji i Sanchayeeta Borthakur sa Sveučilišta savezne države Arizone, a rad je objavljen u časopisu The Astrophysical Journal Letters.
Zaliha plina za nastanak novih zvijezda
Izvan vidljivih dijelova velikih galaksija protežu se goleme ovojnice razrijeđenog plina, koje astronomi nazivaju cirkumgalaktičkim medijem. Taj se plin može hladiti i postupno pristizati u galaksiju, gdje se zgušnjava u oblake iz kojih nastaju zvijezde.
No velika zaliha plina ne znači nužno i obilje novih zvijezda. Ako ga neki proces zagrijava ili remeti njegovo kretanje, plin se teže hladi i skuplja. Mlazovi iz okoline aktivnih crnih rupa mogu prenijeti energiju iz središta galaksije do te udaljene zalihe plina.
Riječ je o uskim tokovima plazme koji se iz područja oko crne rupe šire u suprotnim smjerovima. Nastaju izvan njezina horizonta događaja, granice iza koje ni svjetlost više ne može pobjeći.
Vodik jače zrači duž mlazova
Tim je povezao optičke spektre iz istraživanja DESI s radiopodacima pregleda neba LoTSS, prikupljenima mrežom radioteleskopa LOFAR. Radijska mjerenja otkrila su smjer mlazova. U optičkim spektrima tim je tražio H-alfa liniju, prepoznatljiv trag zračenja vodika.
Svjetlost okolnog plina preslaba je da bi se u svakom pojedinom sustavu jasno izdvojila. Istraživači su zato objedinili velik broj mjerenja, vodeći računa o udaljenosti od galaksije i položaju u odnosu na mlaz. Tako se slab, ali ponovljiv signal može izdvojiti iz šuma.
U analizi 324 smjera promatranja prosječna vrijednost za sve smjerove nije pokazala pouzdan signal. Duž osi mlazova, međutim, višak zračenja bio je statistički vrlo izražen. Najjači signal pojavio se neposredno izvan vidljivog dijela galaksije te ponovno dalje od nje, u prostranim oblacima plazme koji emitiraju radiovalove, takozvanim radijskim režnjevima.
To upućuje na lokalno djelovanje mlazova: oni ne mijenjaju okolni plin jednako u svim smjerovima. Duž njihova prolaska mijenjaju se uvjeti zbog kojih vodik jače zrači.
Kako mlazovi utječu na nastanak zvijezda
Istraživači su usporedno pratili i apsorpciju svjetlosti koju uzrokuje ionizirani magnezij, kao pokazatelj hladnijeg plina. Taj signal nije pokazao jednaku povezanost sa smjerom mlaza. Nalaz podupire tumačenje da pojačano zračenje vodika otkriva upravo područja u kojima mlaz mijenja stanje okolnog plina.
Prema objašnjenju istraživačkog tima, takav prijenos energije može otežati hlađenje plina i njegov dotok prema područjima nastanka zvijezda. Mjerenja zasad ne pokazuju koliko se zbog toga smanjuje nastanak novih zvijezda. No daju konkretnu sliku područja na koja mlazovi djeluju, važnu za provjeru modela razvoja galaksija.
