Kako se supermasivne črne luknje hranijo same

Supermasivne črne luknje že dolgo osupljajo astronomov z njihovo sposobnostjo, da vzdržujejo svoj ogromen apetit kljub navidezno neprimernim pogojem. Nove opazovanja vesoljskega teleskopa Jamesa Webba so ponudile doslej neopažen vpogled v to skrivnost, razkrila zapletene plinske strukture, ki povezujejo vročo atmosfero galaksije z vrtečim diskom plina, ki poganja njeno osrednjo črno luknjo.

Mednarodna skupina raziskovalcev je s pomočjo instrumenta NIRSpec na JWST-ju skoraj osem ur posnela zemljevid gibanja plina v galaksiji z visoko ločljivostjo. Na posnetkih je videti zapleteno mrežo filamentov, tankih, podolgovitih tokov plina, ki se raztezajo od zunanjih območij galaksije do njenega jedra. Ti filamenti delujejo kot kanali, ki usmerjajo hladen plin v obsežen, vrtinčen disk, ki obkroža supermasivno črno luknjo v središču galaksije. Odkritje izpodbija prejšnje predpostavke o tem, kako črne luknje ohranjajo svoj vnos energije.

Znanstveniki so leta verjeli, da bodo močni curki, ki jih oddajajo aktivna galaktična jedra, segrevali okoljski plin in ga preprečili, da bi se sesul v črno luknjo.

Študijo je izvedla mednarodna ekipa, ki so jo vodili raziskovalci na Univerzi v Montrealu, z znatnim prispevkom državne univerze v Michiganu. Megan Donahue, profesorka na MSU, je poudarila preoblikovalni vpliv zmogljivosti JWST. "Observacije JWST nam ponujajo na tisoče novih dejstev in meritev", je dejala. "Ta proces, znan kot povratna informacija, igra ključno vlogo pri oblikovanju galaksij. Ko črna luknja porabi plin, sprosti intenzivne curke energije, ki segrevajo okoliško medzvezdno sredstvo.

Magnetna polja dodatno pomagajo usmerjati plin navznoter, kar zagotavlja stabilen pretok v akrecijski disk. Ko je plin enkrat tam, še naprej pade v črno luknjo, kar vzdržuje njeno rast in aktivnost.

Prihodnje študije se bodo verjetno osredotočile na identifikacijo podobnih struktur v drugih galaksijah in izboljšanje modelov interakcije plina z črnimi luknjami. Raziskovalci upajo, da bodo ugotovili, ali je ta samoregulacijski proces pogost v različnih okoljih ali če obstajajo razlike glede na vrsto galaksije ali gostoto kopice.