Az asztrofizikusok évtizedek óta zavarba ejtik a szupermasszív fekete lyukak (SMBH) és a hozzájuk tartozó galaxisok kapcsolatát. Az 1970-es évek óta megértették, hogy a hatalmas galaxisok többségének közepén SMBH van, és ezeket forgó tori gáz és por veszi körül. Ezen fekete lyukak és a tori jelenléte okozza a hatalmas galaxisok aktív galaktikus atommagját (AGN).
Egy nemzetközi kutatók által készített nemrégiben készült tanulmány azonban megdöbbentő következtetést tárt fel e kapcsolatok tanulmányozásakor. Az Atacama nagy milliméter / szubmilliméter tömb (ALMA) segítségével megfigyelve egy aktív galaxist, amely erősen ionizált gázkiáramlással rendelkezik a galaktikus központból, a csapat eredményeket kapott, amelyek jelezhetik, hogy nincs kapcsolat az SMBH és a gazdagépe között.
A közelmúltban jelent meg a „Nem észlelhető az erős molekuláris gázkiáramlás egy erősen ionizált gázkiáramlású infravörös-fényes por-homályos galaxisban” című tanulmány. Astrophysical Journal. A tanulmányt Yoshiki Toba vezette a tajvani Academia Sinica Csillagászati és Asztrofizikai Intézetből, és tagjai voltak az Ehime Egyetemen, a Kogakuin Egyetemen és a Japán Nemzeti Csillagászati Megfigyelő Intézetén, a Haladó Tudományos Tudományok Egyetemen (SOKENDAI) és a Johns Hopkins Egyetemen. .
A modern csillagászat egyik legnagyobb megoldatlan kérdése továbbra is az a kérdés, hogy az SMBH-k hogyan befolyásolták a galaktikus evolúciót. Az asztrofizikusok körében elhanyagolható következtetés, hogy az SMBH-k jelentős hatással vannak a galaxisok kialakulására és fejlődésére. Ezen elfogadott fogalom szerint az SMBH-k szignifikánsan befolyásolják a galaxisokban levő molekuláris gázt, amely nagymértékben befolyásolja a csillagképződést.
Alapvetően ez az elmélet azt állítja, hogy a nagyobb galaxisok több gázt halmoznak fel, így több csillagot és masszív központi fekete lyukat eredményeznek. Ugyanakkor létezik egy visszacsatolási mechanizmus, ahol a növekvő fekete lyukak több anyagot magukba raknak. Ennek eredményeként óriási mennyiségű energiát bocsátanak ki sugárzás és részecske fúvókák formájában, amelyekről úgy gondolják, hogy csökkentik a csillagok képződését a közelükben.
Amikor azonban egy infravörös (IR) fényű por-eltakart galaxist (DOG) - WISE1029 + 0501 - megfigyeltünk, Yoshiki és munkatársai olyan eredményeket kaptunk, amelyek ellentmondtak ennek az elgondolásnak. Az ALMA alkalmazásával végzett részletes elemzés után a csoport megállapította, hogy a WISE1029 + 0501-ből nem merültek fel szignifikáns molekuláris gázkiáramlás jelei. Azt is megállapították, hogy a csillagképző aktivitás a galaxisban nem volt sem intenzívebb, sem elnyomott.
Ez azt jelzi, hogy a WISE1029 + 0501-ben az SMBH-ból származó erős ionizált gázkiáramlás nem befolyásolta szignifikánsan a környező molekuláris gáz- vagy csillagképződést. Ahogyan Dr. Yoshiki Toba magyarázta, ez az eredmény:
„A [H] as rejtélyesebbé tette a galaxisok és a szupermasszív fekete lyukak együtt fejlődését. A következő lépés az ilyen típusú galaxisok további adatainak feltárása. Ez elengedhetetlen a galaxisok és a szupermasszív fekete lyukak kialakulásának és fejlődésének teljes képének megértéséhez ”.
Ez nemcsak a hagyományos bölcsességgel szembesül, hanem a legújabb tanulmányokkal is, amelyek szoros összefüggést mutattak a központi fekete lyukak tömege és a gazda galaxisuk tömege között. Ez a korreláció azt sugallja, hogy a szupermasszív fekete lyukak és gazda galaxisuk együtt alakult ki az elmúlt 13,8 milliárd év során és szorosan kölcsönhatásba léptek a növekedés során.
E tekintetben ez a legújabb tanulmány csak elmélyítette a SMBH-k és galaxisuk közötti kapcsolat rejtélyét. Amint Tohru Nagao, az Ehime Egyetem professzora és a tanulmány társszerzője rámutatott:
„A csillagászok nem értik a szupermasszív fekete lyukak aktivitása és a galaxisok csillagképződése közötti valós összefüggést. Ezért sok csillagász, köztük köztünk is, lelkesen követi a nukleáris kiáramlás és a csillagképző tevékenységek közötti interakció valódi jelenetét, hogy felfedje az együtt-evolúció rejtélyét. ”
A csoport a WISE1029 + 0501-et választotta a tanulmányhoz, mivel a csillagászok úgy vélik, hogy a DOG-k aktívan növekvő SMBH-kat tárolnak a magukban. Különösen a WISE1029 + 0501 egy szélsőséges példa a galaxisokra, ahol a kiáramló gázt az SMBH-ból származó intenzív sugárzás ionizálja. Mint ilyen, a kutatókat nagyon motiválták látni, hogy mi történik a galaxis molekuláris gázjával.
A tanulmány az ALMA érzékenységének köszönhetően vált lehetővé, amely kiválóan alkalmas a molekuláris gáz tulajdonságainak és a csillagképző aktivitásnak a galaxisokban történő vizsgálatára. Valójában az elmúlt években több tanulmányt végeztek, amelyek az ALMA-ra támaszkodtak a távoli galaxisok gáztulajdonságainak és SMBH-jának vizsgálatára.
És bár e tanulmány eredményei ellentmondnak a galaktikus evolúcióról széles körben elterjedt elméleteknek, Yoshiki és kollégái izgatottak, amit ez a tanulmány felfedhet. Végül előfordulhat, hogy az SMBH-ból származó sugárzás nem mindig befolyásolja a gazdagépe galaxisának molekuláris gázt és csillagképződését.
"Az ilyen együttes evolúció megértése alapvető fontosságú a csillagászat szempontjából" - mondta Yoshiki. "Az ilyen típusú galaxisok statisztikai adatainak gyűjtésével és az ALMA alkalmazásával folytatott további nyomon követési megfigyelésekkel reméljük, hogy felfedjük az igazságot."
