Największe znane dżety czarnej dziury o średnicy 23 milionów lat świetlnych odkryto w odległym wszechświecie. Ta para wiązek cząstek wystrzelona przez supermasywną czarną dziurę jest ponad sto razy większa od naszej własnej galaktyki, Drogi Mlecznej.
W 2022 roku ogłosiliśmy odkrycie jednego z największych dżetów czarnych dziur na nocnym niebie, wystrzelonego z (stosunkowo) pobliskiej galaktyki zwanej NGC2663. Korzystając z należącego do CSIRO Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) w zachodniej Australii, potwierdziliśmy, że dżet NGC2663 jest jednym z największych na niebie. Innymi słowy, patrząc z Ziemi, wydaje się największy.
Nowy odrzutowiec, ogłoszony w czasopiśmie Nature, został nazwany przez odkrywców z Kalifornijskiego Instytutu Technologii w Stanach Zjednoczonych „Porphyrion” (olbrzym w mitologii greckiej). W rzeczywistości jest mniejszy od dżetu NGC2663 i ponad 20 razy większy – prawdziwy kolos.
Porfir może nam powiedzieć więcej o wielkim ekosystemie materii wpływającej i wypływającej z galaktyk. Ale ten dżet także sprawia, że drapiemy się po głowie: jak coś o średnicy 23 milionów lat świetlnych może być prawie idealnie proste?
Widzenie niewidzialnego światła
Porfyrion został odkryty przez astronomów za pomocą Międzynarodowego Teleskopu LOFAR – sieci czujników radiowych skupionej w Holandii i rozciągającej się od Szwecji po Bułgarię i od Irlandii po Łotwę. Teleskopy radiowe takie jak ASKAP i LOFAR potrafią dostrzec światło niewidoczne dla naszych oczu: fale radiowe.
Kto pierwszy wystrzeliwuje odrzutowiec? W centrum strumienia badacze widzą galaktykę, ale w centrum galaktyki znajdują dowody na istnienie supermasywnej czarnej dziury.
Różne losy czekają, gdy materia przemieszcza się w stronę czarnej dziury. Niektóre substancje są zjadane w całości. Niektóre krążą wokół czarnej dziury, tworząc dysk. Część z nich zostaje skręcona i splątana w intensywnych polach magnetycznych, aż zostanie uwolniona w dwóch przeciwstawnych strumieniach, wybuchając z prędkością bliską prędkości światła.
Widzieliśmy już dżety czarnych dziur, nawet te rozciągające się na wiele milionów lat świetlnych. Zaskakującą rzeczą w Porphyrionie jest to, że wygląda prawie całkowicie prosto. Istnieje wiele zakrzywionych, kanciastych dżetów, w tym jeden widziany przez ASKAP i nazwany „Tańczącymi Duchami”.
Myląco proste
Porywanie dżetu może być spowodowane wieloma procesami: przeszkodą w postaci gęstej chmury, zmianą orientacji czarnej dziury, silnym polem magnetycznym, międzygalaktycznym „wiatrem”, gdy galaktyka macierzysta wpada w większą strukturę kosmiczną.
Z kolei Porfyrion wydaje się szczęśliwie dryfować w przestrzeni kosmicznej od około 2 miliardów lat.
Jest to mylące z dwóch powodów. Po pierwsze, to nie jest stąd. Jego światło podróżowało około 7 miliardów lat, aby dotrzeć do Ziemi. Widzimy Porphyrion takim, jaki był około 6 miliardów lat po Wielkim Wybuchu.
Podobnie jak w przypadku wszystkich obiektów astronomicznych, widzimy to w przeszłości, kiedy wszechświat był gęstszy (pamiętajcie: wszechświat się rozszerza). Jednak ruchliwe środowisko jest wrogiem prostego odrzutowca.
Po drugie, odrzutowiec utrzymujący stałą moc przez 2 miliardy lat wymaga stałego dopływu pożywienia. Ale to oznacza bogate środowisko lokalne, pełne smakołyków (gazu międzygwiazdowego) gotowych do spożycia. Stwarza to paradoks, ponieważ ponownie ruchliwe środowisko jest wrogiem prostego odrzutowca.
Jak podsumowują naukowcy, „nie wiadomo jeszcze, w jaki sposób strumienie mogą utrzymać tak długoterminową spójność”. Być może Porphyrion miał szczęście i wystrzelił swój odrzutowiec przez cichą uliczkę przestrzeni międzygalaktycznej.
Może jest coś w tym odrzutowcu, co pomaga mu zachować koncentrację. Nie wiemy. Ale możemy znaleźć sposób, żeby się tego dowiedzieć. Obserwatorzy będą badać środowisko tego dżetu w drodze dalszych obserwacji w całym spektrum.
Radioastronomowie używają teleskopów takich jak ASKAP i LOFAR do znajdowania większej liczby dżetów, dzięki czemu możemy odróżnić typowe od przypadkowych. Tymczasem astrofizycy wykorzystują superkomputerowe symulacje dżetów, aby dowiedzieć się, co je wyrzuca, co może je wygiąć i w jakich warunkach.
Obiekty takie jak Porfyrion to nie tylko kosmiczne osobliwości. Są integralną częścią ekosystemu materii tworzącej nasze kosmiczne środowisko. Materia międzygalaktyczna przepływa do galaktyk, galaktyki tworzą gwiazdy, niektóre galaktyki nawet tworzą czarne dziury, czarne dziury tworzą dżet, dżet wpływa na materię międzygalaktyczną, a my kręcimy się w kółko.
Powoli odkrywamy wskazówki dotyczące naszego miejsca w kosmosie.
Jeszcze jedno! Jesteśmy teraz na kanałach WhatsApp! Śledź nas, aby nigdy nie przegapić żadnych aktualizacji ze świata technologii. Aby śledzić kanał HT Tech na WhatsApp, kliknij Tutaj dołącz teraz!
