Po celá desetiletí se astrofyzici zmást nad vztahem mezi Supermassive Black Holes (SMBH) a jejich příslušnými galaxiemi. Od 70. let minulého století se pochopilo, že většina masivních galaxií má ve svém středu SMBH a že jsou obklopeny rotujícími toriemi plynu a prachu. Přítomnost těchto černých děr a tori způsobuje, že masivní galaxie mají aktivní galaktický jader (AGN).
Nedávná studie mezinárodního týmu vědců však při studiu tohoto vztahu odhalila překvapivý závěr. Použitím Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) k pozorování aktivní galaxie se silným výtokem ionizovaného plynu z galaktického centra, tým získal výsledky, které by mohly naznačovat, že neexistuje žádný vztah mezi SMBH a jeho hostitelskou galaxií.
Studie s názvem „Žádné známky silného odtoku molekulárního plynu v infračerveně jasném prachu zakrytém prachu se silným odtokem ionizovaného plynu“ se nedávno objevila v Astrofyzikální deník. Studii vedl Yoshiki Toba z institutu Astronomie a astrofyziky na Akademii Sinica na Tchaj-wanu a zahrnovali členy z Ehime University, Kogakuin University a National Astronomical Observatory of Japan, Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI) a Johns Hopkins University .
Otázka, jak SMBH ovlivnili galaktický vývoj, zůstává jednou z největších nevyřešených otázek v moderní astronomii. Mezi astrofyziky je něco předešlého závěru, že SMBH mají významný dopad na vznik a vývoj galaxií. Podle této přijaté představy SMBH významně ovlivňují molekulární plyn v galaxiích, což má zásadní vliv na tvorbu hvězd.
Tato teorie v podstatě tvrdí, že větší galaxie akumulují více plynu, což má za následek více hvězd a větší centrální černou díru. Současně existuje mechanismus zpětné vazby, kde rostoucí černé díry se na sobě více podílejí. To má za následek to, že vysílají obrovské množství energie ve formě paprsků a paprsků částic, o nichž se věří, že omezují tvorbu hvězd v jejich okolí.
Při pozorování infračervené (IR) galaxie zakryté prachem (DOG) - WISE1029 + 0501 - Yoshiki a jeho kolegové však získali výsledky, které byly v rozporu s touto představou. Po provedení podrobné analýzy pomocí ALMA tým zjistil, že z WISE1029 + 0501 nebyly zjištěny žádné známky významného odtoku molekulárního plynu. Zjistili také, že aktivita tvorby hvězd v galaxii nebyla intenzivnější ani potlačena.
To ukazuje, že silný odtok ionizovaného plynu přicházející z SMBH ve WISE1029 + 0501 neovlivnil významně tvorbu okolního molekulárního plynu nebo hvězd. Jak vysvětlil Dr. Yoshiki Toba, tento výsledek:
"[H] as způsobil, že společný vývoj galaxií a superhmotných černých děr byl ještě více záhadný." Dalším krokem je prozkoumání více údajů o tomto druhu galaxií. To je zásadní pro pochopení úplného obrazu formování a vývoje galaxií a supermasivních černých děr “.
To nejen létá tváří v tvář konvenční moudrosti, ale také tváří v tvář nedávným studiím, které ukázaly těsnou korelaci mezi hmotou centrálních černých děr a těmi jejich hostitelských galaxií. Tato korelace naznačuje, že supermasivní černé díry a jejich hostitelské galaxie se vyvinuly v průběhu posledních 13,8 miliard let a spolu s růstem úzce spolupracovaly.
V tomto ohledu tato nejnovější studie pouze prohloubila tajemství vztahu mezi SMBH a jejich galaxiemi. Jak Tohru Nagao, profesor na Ehime University a spoluautor studie, uvedl:
„[A] astronomové nechápou skutečný vztah mezi činností supermasivních černých děr a formováním hvězd v galaxiích. Mnoho astronomů, včetně nás, proto dychtí pozorovat skutečnou scénu interakce mezi jaderným odtokem a činnostmi, které vytvářejí hvězdy, aby odhalila tajemství koevoluce. “
Tým vybral pro svou studii WISE1029 + 0501, protože astronomové věří, že DOGs ve svých jádrech aktivně pěstují SMBH. Zejména WISE1029 + 0501 je extrémním příkladem galaxií, kde je odtokový plyn ionizován intenzivním zářením z jeho SMBH. Vědci byli tak velmi motivováni, aby viděli, co se stane s molekulárním plynem této galaxie.
Studie byla umožněna díky citlivosti ALMA, což je vynikající, pokud jde o zkoumání vlastností molekulárního plynu a aktivity tvorby hvězd v galaxiích. Ve skutečnosti bylo v posledních letech provedeno několik studií, které se spoléhaly na ALMA při zkoumání vlastností plynu a SMBH vzdálených galaxií.
A zatímco výsledky této studie odporují široce zastávaným teoriím o galaktické evoluci, Yoshiki a jeho kolegové jsou nadšeni z toho, co by tato studie mohla odhalit. Nakonec je možné, že záření ze SMBH ne vždy ovlivňuje molekulární plyn a tvorbu hvězd jeho hostitelské galaxie.
"[U] pochopení takové koevoluce je zásadní pro astronomii," řekl Yoshiki. "Shromažďováním statistických údajů o tomto druhu galaxií a pokračováním ve více následných pozorováních pomocí ALMA doufáme, že odhalíme pravdu."
