Webb razkril, kako se “hrani” supermasivna črna luknja

[Foto: Pixabay/ AdisResic/fotografija je simbolna]

Plin iz okolice galaksije se po dolgih filamentih steka v vrteči se disk okoli črne luknje. Nova opazovanja podpirajo teorijo, da pri tem poteka nekakšen kozmični krog recikliranja goriva.

V središču velikanske galaksije NGC 4696 leži supermasivna črna luknja, okoli katere plin drvi s hitrostjo do 600 kilometrov na sekundo. Vesoljski teleskop James Webb je zdaj podrobno razkril pot, po kateri ta snov prihaja do območja v neposredni bližini črne luknje.

Galaksija leži v središču jate Kentaver, približno 145 milijonov svetlobnih let od Zemlje. Že posnetki teleskopa Hubble so v njenem osrednjem delu pokazali nenavadno strukturo plina v obliki črke S, niso pa razkrili, kako se plin premika.

Mednarodna raziskovalna skupina je ugotovitve objavila v reviji The Astrophysical Journal Letters, o raziskavi pa je poročala Michiganska državna univerza. Webb je galaksijo skoraj osem ur opazoval z instrumentom NIRSpec, ki je raziskovalcem omogočil izdelavo zemljevida gibanja plina.

Plin se steka v 800 svetlobnih let širok disk

Opazovanja so pokazala, da je struktura v obliki črke S pravzaprav vrteči se disk plina, širok približno 800 svetlobnih let. Povezan je z enim od dolgih plinskih filamentov, ki se iz zunanjih delov galaksije raztezajo proti njenemu središču.

Raziskovalci so zaznali plin, ki se premika vzdolž filamenta in se izliva v disk okoli črne luknje. Samo črne luknje teleskop ni posnel, saj svetloba iz nje ne more pobegniti. Njeno delovanje razkrivajo gibanje in sevanje snovi v okolici.

Webb je lahko razlikoval strukture, velike približno 30 svetlobnih let. To je raziskovalcem omogočilo enega najpodrobnejših vpogledov v tok snovi proti supermasivni črni luknji.

Črna luknja kot vesoljski “reciklator”

Ko črna luknja požira snov, lahko iz njene okolice izbruhnejo siloviti curki delcev in energije. Ti segrevajo plin v galaksiji ter bi morali teoretično prekiniti dotok novega goriva. Astronomi zato že dolgo iščejo odgovor na vprašanje, kako lahko črna luknja kljub temu ostane dejavna.

Nova opazovanja podpirajo razlago, da se segreti plin sčasoma ponovno ohladi, zgosti v dolge filamente in začne padati nazaj proti središču galaksije. Tam se zbere v vrtečem se disku, iz katerega snov nadaljuje pot proti črni luknji.

Gre za nekakšen samouravnalni krog: črna luknja plin najprej segreje in odrine, del tega plina pa se pozneje ohladi ter se vrne kot novo gorivo. Računalniške simulacije raziskovalne skupine so ustvarile gibanje plina, podobno tistemu, ki ga je izmeril Webb, kar dodatno podpira predlagano razlago.