Teid üllatab, kui palju must auk õgib seda ainet

Foto: Pixabay

Paljude massiivsete galaktikate keskpunktides on ülimassiivsed mustad augud, mille mass ületab miljon korda Päikese massi. Kuidas need ülimassiivsed mustad augud tekivad? Üks varasemate uuringute pakutud lahendusi kasvumehhanismile on gaasi kogunemine musta auku. See viitab protsessile, mille käigus gaas liigub keskse musta augu suunas.

Ülimassiivsetele mustadele aukudele väga lähedale kogunev gaas kiireneb suurel kiirusel musta augu gravitatsiooni tõttu. Gaasiosakeste vahelise intensiivse hõõrdumise tagajärjel kuumeneb see gaas mitme miljoni kraadini ja kiirgab säravat valgust. Seda nähtust tuntakse aktiivse galaktikatuumana (AGN) ja selle heledus võib mõnikord ületada galaktika kõigi tähtede kombineeritud valgust. Huvitav on see, et osa gaasist, mis langeb musta augu suunas (juurdevool), on arvatavasti galaktilise tuuma tohutu energia poolt ära «puhutud», mis viib väljavooluni.

Teadusajakirjas Science avaldatud uus vaatlus ülimassiivset musta auku ümbritsevate gaasivoogude kohta on edukalt tuvastanud tiheda gaasi sissevoolu ja näitab, et must auk sööb ära vaid väikese osa (umbes 3 protsenti) musta augu suunas voolavast gaasist. Ülejäänud osa visatakse välja ja suunatakse tagasi vastuvõtvasse galaktikasse.

Antud vaatlus leidis, et kogu aine, mis musta augu poole langeb, ei imendu, osa sellest väljub väljavooluna. Kuid must auk «sööb» suure isuga ja väljuvat kogust on olnud raske mõõta.

Rahvusvaheline uurimisrühm, mida juhtis Jaapani riikliku astronoomia observatooriumi dotsent Takuma Izumi, kasutas Atacama suurt millimeetri/submillimeetri massiivi (ALMA), et jälgida ülimassiivset musta auku Sirkli galaktikas, mis asub 14 miljoni valgusaasta kaugusel, Sirkli tähtkuju suunas. On teada, et see must auk «õgib» aktiivselt.

Süsinikmonooksiid (CO - näitab keskmise tihedusega molekulargaasi olemasolu) on kujutatud punasena; süsiniku aatom (C - näitab aatomi gaasi olemasolu) on sinine; vesiniktsüaniid (HCN - näitab suure tihedusega molekulargaasi olemasolu) on roheline; ja vesiniku rekombinatsiooni joon (H36α - näitab ioniseeritud gaasi olemasolu) on roosa. Keskmes on aktiivne galaktiline tuum (roheline), mille suurus on ligikaudu 6 valgusaastat. Foto: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Takuma Izumi jt.

Tänu ALMA kõrgele eraldusvõimele mõõtis töörühm esimesena maailmas sisse- ja väljavoolu ulatust mõne valgusaasta skaalale musta augu ümber. Mõõtes gaasivooge erinevates olekutes (molekulaarne, aatom ja plasma), suutis meeskond määrata musta augu toitumise üldise efektiivsuse ja leidis, et see oli vaid umbes 3 protsenti. Meeskond kinnitas ka, et sissevoolu juhib gravitatsiooniline ebastabiilsus. Analüüs näitas, et suurem osa väljavoolust ei ole piisavalt kiire, et galaktikast põgeneda ja kaduda. See suunatakse tagasi musta auku ümbritsevatesse tuumaümbrise piirkondadesse ja hakkab aeglaselt uuesti musta augu suunas langema.