Supermasīvi melnie caurumi var ietekmēt savu apkārtni daudz plašāk, nekā zinātnieki līdz šim bija uzskatījuši. Jauns pētījums rāda, ka to radītie gāzes vēji spēj izplatīt enerģiju simtiem tūkstošu gaismas gadu lielā apgabalā, sasniedzot pat ārpus galaktikām, kurās šie melnie caurumi atrodas.

Melnie caurumi visbiežāk tiek saistīti ar matērijas aprīšanu, tomēr tie var arī izvadīt gāzi ārkārtīgi spēcīgu vēju veidā. “Tika uzskatīts, ka šie vēji paliek galaktikas robežās, taču mūsu pētījums parādīja, ka to spēks ir nesalīdzināmi lielāks, nekā iepriekš sapratām,” sacīja Satoshi Yamada, Tohoku Universitātes Starpdisciplināro zinātņu robežinstitūta docents.

Rentgenstaru satelīts pēta tālu kvazāru

Yamada un viņa kolēģi no Tohoku Universitātes, Kanazavas Universitātes, Tokijas Metropolitēnās universitātes un citām institūcijām izmantoja rentgenstaru astronomijas satelītu XRISM, lai pētītu kvazāru H1821+643. Tas atrodas Pūķa zvaigznājā aptuveni 3,4 miljardu gaismas gadu attālumā no Zemes.

Kvazāri ir ārkārtīgi spoži kosmiski objekti, kuru enerģiju nodrošina aktīvi gāzi patērējoši supermasīvi melnie caurumi. Matērijai krītot melnā cauruma virzienā, var izdalīties milzīgs enerģijas daudzums, tāpēc kvazāri ir saskatāmi no ļoti liela attāluma.

H1821+643 centrā esošais strauji augošais melnais caurums atrodas galaktiku kopā. Tas ierosina apkārtējo karsto gāzi, kas izstaro rentgenstarus. Lai noskaidrotu, kā šī gāze pārvietojas, pētnieki analizēja dzelzs jonu radītās emisijas līnijas.

Nemierīgā gāze sniedzas tālu aiz galaktikas

XRISM augstas precizitātes mērījumi parādīja, ka ārkārtīgi karstā gāze ap melno caurumu nebūt nav nekustīga. Turbulence liek tai strauji izplatīties plašā reģionā.

Pētnieki konstatēja, ka gāzes plūsma sniedzas aptuveni 300 000 gaismas gadu attālumā — tālu ārpus melnā cauruma galaktikas. Turklāt turbulencē ietvertā enerģija izrādījās aptuveni 100 reižu lielāka par iepriekšējām aplēsēm. Tās apjoms ir salīdzināms ar vairāku miljardu supernovu, proti, spēcīgu sprādzienu, kas notiek atsevišķu zvaigžņu dzīves beigās, kopējo enerģijas izlaidi.

“Pirmo reizi esam parādījuši, ka melnie caurumi ietekmē plašāku kosmisko vidi ar pārsteidzoša spēka triecienvilni,” norādīja Yamada. Pēc viņa teiktā, melnie caurumi ir būtiski gāzes plūsmu un kustības virzītāji kosmosā, pārnesot milzīgu enerģijas daudzumu uz dažādiem Visuma reģioniem.

Rezultāti liecina, ka supermasīvi melnie caurumi ne tikai patērē tuvumā esošo matēriju, bet arī var nosūtīt enerģiju un gāzi tālu apkārtējā telpā. Tas potenciāli ietekmē vidi ap galaktikām un galaktiku kopām. Pētījums publicēts žurnālā Nature Astronomy, bet turpmāki novērojumi varētu palīdzēt precīzāk izprast, kā melnie caurumi ietekmē savu apkārtni un kā matērija un elementi pārvietojas Visumā.