Nauka

Chińczycy rozwiązują zagadki czarnych dziur. Oto, czego się dowiedzieli

Jakub Szczęsny
Chińczycy rozwiązują zagadki czarnych dziur. Oto, czego się dowiedzieli

Najnowsze badania chińskich i francuskich naukowców przynoszą naprawdę ważne wnioski na temat wpływu supermasywnych czarnych dziur na rozwój galaktyk, które "zamieszkują". Zespół badaczy, analizując 69 pobliskich galaktyk, odkrył, że masa czarnej dziury w centrum galaktyki może decydować o ilości zimnego gazu dostępnego w galaktyce, co z kolei wpływa na jej zdolność do tworzenia nowych gwiazd. W ten sposób, czarne dziury mogą pełnić rolę swego rodzaju kontrolerów procesu gwiazdotwórczego.

Zimny gaz, a w szczególności wodór atomowy, jest podstawowym składnikiem procesu powstawania nowych gwiazd. Zespół badaczy z Uniwersytetu Nanjing, odkrył, że im większa jest masa czarnej dziury, tym mniej zimnego gazu pozostaje w galaktyce. To zaś sugeruje, że supermasywne czarne dziury mogą hamować procesy gwiazdotwórcze, ograniczając dostępność surowców niezbędnych do powstawania nowych gwiazd.

Czarną dziurę w obliczu tych wyników można porównać do odwróconej szklanki umieszczonej nad płomieniem świecy. Tak samo, jak szklanka odcina dostęp do powietrza i gasi płomień, tak czarna dziura może powstrzymać galaktykę przed formowaniem nowych gwiazd, blokując dostęp zimnego gazu.

Zależność między masą czarnej dziury a ilością dostępnego zimnego gazu może wyjaśniać, dlaczego niektóre galaktyki przestają tworzyć nowe gwiazdy, stając się „uśpionymi”. Dotychczasowe teorie sugerowały, że czarne dziury mogą w jakiś sposób wpływać na proces gwiazdotwórczy, jednak brakowało bezpośrednich dowodów na poparcie tych hipotez. Nowe badania dostarczają takich dowodów, wskazując, że masa czarnej dziury jest kluczowym czynnikiem wpływającym na zawartość zimnego gazu w galaktyce.

Wśród możliwych mechanizmów, które mogą tłumaczyć zaobserwowane zjawisko, wymienia się dwie główne hipotezy. Pierwsza sugeruje, że czarna dziura może wyrzucać gaz z galaktyki. Ta jednak nie do końca tłumaczy obserwacje, ponieważ wciąż widzimy galaktyki, które tworzą nowe gwiazdy mimo obecności aktywnej czarnej dziury. Bardziej prawdopodobna wydaje się druga hipoteza, zakładająca, że dżety emitowane przez czarną dziurę podgrzewają otaczający gaz, uniemożliwiając mu kondensację i powrót do galaktyki. Ów proces znamy jako "głodzenie galaktyk" i jest on coraz częściej wspierany przez symulacje komputerowe.

Badanie chińskich i francuskich naukowców dostarcza zatem pierwszych bezpośrednich dowodów na istnienie związku między masą czarnej dziury a zdolnością galaktyki do formowania nowych gwiazd, co daje nam zupełnie nową wiedzę w temacie ewolucji galaktyk w kosmosie. Zespół planuje teraz rozszerzyć swoje analizy na bardziej odległe i mniejsze galaktyki, korzystając z danych dostarczonych przez chiński radioteleskop FAST oraz przyszły Square Kilometre Array.

Wizualizacja projektu Square Kilometre Array

Square Kilometre Array to międzynarodowy projekt budowy największego radioteleskopu na świecie, o łącznej powierzchni anten wynoszącej około kilometra kwadratowego, rozmieszczonych w Australii i Afryce Południowej. Jego celem jest rewolucja w badaniach kosmosu, umożliwiająca m.in. badanie początków Wszechświata, poszukiwanie życia pozaziemskiego, zrozumienie ciemnej materii i ciemnej energii oraz testowanie teorii grawitacji. SKA będzie kluczowym narzędziem w odkrywaniu kolejnych tajemnic Wszechświata, angażującym ponad 10 krajów w jedną z największych współczesnych inicjatyw astronomicznych. Dalsze badania mogą nie tylko potwierdzić obecne wyniki, ale także pomóc w określeniu mechanizmów, które kierują rozwojem galaktyk w różnych etapach ich istnienia.

Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu