Mlazovi crnih rupa dosežu rubove galaksija i mogu usporiti rađanje zvijezda

Supermasivne crne rupe obično zamišljamo kao krajnje udaljene objekte skrivene u središtima galaksija. Novo istraživanje, međutim, pokazuje da njihov utjecaj može sezati mnogo dalje od zvijezda koje vidimo. Uski mlazovi vruće plazme, koje stvaraju aktivne crne rupe, ostavljaju prepoznatljiv trag u golemom plinskom omotaču oko galaksije te bi mogli utjecati na to koliko će ona stvarati novih zvijezda.

Svaka velika galaksija uronjena je u cirkumgalaktički medij, rijedak spremnik plina koji se proteže otprilike deset do dvadeset puta dalje od njezina vidljivog dijela. Taj plin s vremenom može ohladnjeti, krenuti prema središtu i postati sirovina za nove zvijezde. Upravo zato astronomima je važno razumjeti što ga zagrijava ili ometa na putu prema galaksiji.

Tim predvođen istraživačima sa Sveučilišta Arizona State proučavao je stotine galaksija s izraženim radijskim mlazovima. Povezali su optička mjerenja projekta DESI s radijskim podacima pregleda LOFAR Two-metre Sky Survey. Budući da je signal plina oko pojedine galaksije preslab za pouzdano opažanje, rezultate su statistički zbrojili kako bi izdvojili zajednički uzorak.

Najjasniji se pokazao vodikov signal H-alfa. Kada su promatrali plin u svim smjerovima oko galaksija, bio je slab, no duž osi radijskih mlazova postao je izražen. To upućuje na to da mlazovi ne djeluju jednako na cijeli omotač: energiju usmjeravaju poput snopa, ionizirajući i zagrijavajući plin na svojoj putanji. Sjaj je bio osobito naglašen blizu galaksije i ponovno prema vanjskom rubu plinskog omotača, gdje bi mlaz mogao predati velik dio energije.

Dodatnu provjeru pružilo je mjerenje magnezija, kojim se prati hladnija komponenta plina. Ona se nije rasporedila u skladu sa smjerom mlazova, nego približno jednoliko oko galaksije. Takva razlika podupire tumačenje da mlazovi ne stvaraju sav okolni plin, nego prvenstveno mijenjaju njegovo stanje – zagrijavaju ga i ioniziraju na precizno određenim pravcima.

Rezultat ne znači da je zaustavljanje nastanka zvijezda dokazano za svaku galaksiju s aktivnom crnom rupom. Riječ je o snažnom opažačkom dokazu mogućeg mehanizma: ako se okolni plin zagrije i uzburka, teže se hladi i pada prema galaksiji, pa je manje goriva dostupno za nove zvijezde. Istraživanje nudi novi način provjere kako objekti veličine Sunčeva sustava mogu oblikovati okoliš na udaljenostima od stotina tisuća svjetlosnih godina.