Neue Forschungen haben gezeigt, wie supermassive Schwarze Löcher, die im Herzen großer Galaxien lauern, die Verteilung von Chemikalien in ihren galaktischen Heimaten beeinflussen.
Wissenschaftler haben das schon lange verstanden supermassive schwarze Löcher einen erheblichen Einfluss darauf haben Galaxien um sie herum. Insbesondere wenn sich diese Schwarzen Löcher von der sie umgebenden Materie ernähren, entstehen sie elektromagnetisch Strahlungsemissionen, die hell genug sind, um das kombinierte Licht aller Sterne in ihrer Heimatgalaxie zu verdunkeln. Dieser aktive Zufuhrprozess führt auch dazu, dass Materialstrahlen aus dem Schwarzen Loch nach außen fließen, in der Nähe des Schwarzen Lochs. Lichtgeschwindigkeit.
Zusammengenommen betrachten diese Phänomene den galaktischen Kern als aktiven galaktischen Kern (AGN), erhitzen Gas und Staub und vertreiben sternbildendes Material aus der Region, was die Sternentstehung einschränken und somit das Wachstum der Galaxie selbst hemmen kann. Wissenschaftler verstehen jedoch nicht so genau, wie die Verteilung von Chemikalien in Galaxien durch AGN und ihre supermassiven Eigenschaften beeinflusst wird. schwarzes Loch Motoren.
Die neue Forschung wurde von einem Team von Astronomen durchgeführt, die das nutzten Atacama Großes Millimeter-/Submillimeter-Array (ALMA) zur Beobachtung des supermassereichen AGN der Galaxie NGC 1068, auch bekannt als Messier 77 (M77) oder einfach „Squid Galaxy“. Insbesondere wollten die Forscher die Verteilung der Chemikalien rund um den hellen Kern dieses vergitterten Bereichs analysieren. Spiralgalaxieliegt 51,4 Lichtjahre weit entfernt von Erdein der Konstellation Cetus. DER schwarzes Loch Der mit diesem AGN verbundene Stern ist von einem dicken Staubring namens zirkumnukleare Scheibe umgeben und von einer Region intensiver Sternentstehung namens umgeben Stern Ring.
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„In letzter Zeit war eine wichtige und interessante Frage im Zusammenhang mit Galaxien die Untersuchung von Energiequellen in aktiven Galaxien, wobei der Schwerpunkt insbesondere auf den verdeckten galaktischen Kernen lag, die die zentralen Treiber der galaktischen Explosion oder AGN sind“, schreibt das Team hinter der Forschung in einem Artikel. Artikel veröffentlicht in das Journal of Astrophysics. „Beobachtungen, die Energiequellen aufdecken, können wichtige Erkenntnisse über die Entwicklung von Galaxien liefern. Der chemiebasierte Ansatz, der den Einsatz linearer Durchmusterungen in Galaxien beinhaltet, ist ein effektiver Weg, dieses Problem anzugehen.“
Dank der beeindruckenden räumlichen Auflösungskapazität von ALMA und der Verwendung einer neuen Technik des maschinellen Lernens konnte das Team die Verteilung von 23 in der Galaxie vorhandenen Molekülen kartieren.
Dies ist möglich, weil chemische Elemente und Verbindungen Licht bei charakteristischen Wellenlängen absorbieren. Wenn Wissenschaftler also Licht betrachten, das durch Gas und Staub dringt, können sie „Linien“ oder Räume erkennen, in denen das Licht absorbiert wurde. Dies zeigt die chemische Zusammensetzung des Staubs und Gases.
Das Team beobachtete insbesondere, dass Cyanwasserstoffisotope auf die zentrale Region des AGN beschränkt waren, während sich Cyanidradikale auch im aktiven Zentrum der Galaxie befanden, aber auch nach außen projiziert wurden, und zwar in Jets, die von beiden Polen des supermassereichen Schwarzen Lochs ausgingen .
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Den Forschern fiel auch auf, dass im Gegensatz zu diesen beiden Molekülen Kohlenmonoxidisotope – die in Galaxien häufig vorkommen – die Zentralregion meiden.
Für das Team ist dies ein klarer Beweis für die Existenz supermassereicher Schwarzer Löcher, die nicht nur die großräumige Struktur von Galaxien, sondern auch ihre chemische Zusammensetzung beeinflussen. Die Forschung hielt für die Forscher auch einige Überraschungen bereit, denn das Team stellte fest, dass es sich um hochenergetische Substanzen handelte Röntgenstrahlen des AGN hatte weniger Auswirkungen auf die Verteilung von Chemikalien als erwartet.
„Die Häufigkeit von Cyanid in der zirkumnuklearen Scheibe ist deutlich geringer als der erwartete Wert aus Modellrechnungen in der von starker Strahlung betroffenen Region“, schlussfolgern die Autoren. „Die erwartete starke Röntgenbestrahlung von AGN hat einen relativ geringeren Einfluss auf die Molekülhäufigkeit in der zirkumnuklearen Scheibe als mechanische Rückkopplung.“
Ein Artikel zu dieser Forschung war veröffentlicht 14. September im Astrophysical Journal