Uchwyciliśmy moment, w którym coś potężnego przeciąga się po długim śnie i dopiero zaczyna działać. CHIPS 1911+4455 to właśnie taka struktura. Sześć miliardów lat świetlnych od nas, w sercu gromady galaktyk, supermasywna czarna dziura od "zaledwie" tysiąca lat jest ponownie aktywna. Tysiąc lat w skali kosmosu to jak pierwsze mrugnięcie okiem tuż po przebudzeniu się.
Zespół Francesco Ubertosiego z Uniwersytetu Bolońskiego i włoskiego INAF/IRA połączył siły z radioteleskopami VLBA i VLA, żeby przyjrzeć się owemu przebudzeniu w szczegółach. VLBA to natomiast sprzęt o rozdzielczości pozwalającej "czytać gazetę w Los Angeles z Nowego Jorku". Tak zaobserwowaliśmy miniaturowe jeszcze, symetryczne dżety radiowe, rozciągające się na zaledwie 30 parseków (około 100 lat świetlnych). W dojrzałych systemach takie struktury osiągają dziesiątki tysięcy parseków.
Owe młode strumienie plazmy nie zdążyły nawet naruszyć gorącego gazu wokół jądra galaktyki. Nie ma jeszcze charakterystycznych pustych baniek wokół. To stan "przed sprzężeniem zwrotnym" – doskonały, surowy materiał do badania, zanim czarna dziura zacznie kształtować środowisko na swoją modłę.
Poprzednie obserwacje sugerowały, że gaz w centrum gromady ma niską entropię i krótki czas chłodzenia. To oznacza jedno – gęsty, chłodny materiał może opadać w stronę czarnej dziury, działając niczym paliwo rozruchowe. W tym przypadku możliwe, że dodatkowym katalizatorem było niedawne złączenie gromad, co przyspieszyło proces.
Co ciekawe, sama galaktyka gospodarza nie czekała na sygnał z centrum. Tempo powstawania nowych gwiazd sięga tu 140–190 mas Słońca rocznie – ponad sto razy szybciej niż w Drodze Mlecznej. W obrazach z Hubble’a widać regiony intensywnej formacji gwiazd, a radiowe "wąsy" uchwycone przez VLA idealnie się z nimi pokrywają. Źródłem tego promieniowania są najpewniej supernowe i masywne gwiazdy – inny mechanizm niż w dżetach, ale świadczący o tym samym: galaktyka jest w fazie produkcyjnego szczytu.
Dla badaczy CHIPS 1911+4455 to podwójna korzyść. VLBA daje "mikroskop" – w sensie możliwości pomiaru dżetów na skalach pojedynczych parseków. VLA dostarcza szerszą perspektywę, pokazując rozkład emisji radiowej w całej galaktyce. Połączenie danych z zakresu 320 MHz do 5 GHz pozwoliło ułożyć szczegółowe widmo i potwierdzić wiek źródła emisji – około tysiąca lat. To niesamowite, na co natrafiliśmy.
Ów kontrast – mikroskopijny rozmiar dżetów i gigantyczne tempo powstawania gwiazd – czyni obiekt unikatowym. W większości znanych przypadków badamy już dojrzałe fazy, gdy sprzężenie zwrotne czarnej dziury tłumi procesy gwiazdotwórcze. Tutaj można zobaczyć, jak wygląda początek – jeszcze bez ingerencji w otoczenie.
Ubertosi i jego zespół chcą monitorować ten system przez kolejne lata, tworząc coś w rodzaju kroniki wczesnego stadium aktywności. Jeśli uda się znaleźć więcej takich gromad, powstanie katalog obiektów pozwalających prześledzić krok po kroku, jak czarne dziury zaczynają wpływać na galaktyki.
Będzie to doskonały test dla modeli ewolucji galaktyk, które zakładają, że bez hamującego wpływu czarnej dziury proces formowania gwiazd wymknąłby się spod kontroli. CHIPS 1911+4455 pokazuje, jak wygląda moment, zanim taki hamulec zostanie zaciągnięty.
Czytaj również: Oto najstarsza potwierdzona czarna dziura we Wszechświecie
Kosmos mówi wprost: tysiąc lat, to zwyczajnie nic: mniej niż ułamek sekundy w życiu gwiazdy. A jednak to wystarcza, żeby dostrzec pierwsze sygnały zmian. Miniaturowe dżety, chłodny gaz opadający w stronę centrum, gorączkowe tempo narodzin nowych gwiazd. Obraz wciąż spokojny, ale już napięty – jakby ktoś dopiero co wcisnął przycisk startu w maszynie, która za chwilę zmieni wszystko, co ją otacza.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
