Çay Fincanı galaksisinin merkezindeki kompakt radyo jeti, simülasyonların tahmin ettiği gibi, soğuk yoğun gazda yanal türbülanslı bir rüzgar üfler. Kredi: HST/ ALMA/ VLA/ M. Meenakshi/ D. Mukherjee/ A. Audibert
Instituto de Astrofísica de Canarias’ta (IAC) araştırmacı olan Anelise Audibert liderliğindeki bir araştırma, bizden 1,3 milyar ışıkyılı uzaklıkta bulunan devasa bir kuasar olan Teacup galaksisinin merkez bölgesinin kendine özgü morfolojisini açıklayan bir süreci ortaya koyuyor. Bu nesne, merkezi süper kütlesinden yayılan rüzgarlar tarafından üretilen genişleyen gaz kabarcıklarının varlığı ile karakterize edilir. Kara delik. Çalışma, yalnızca radyo dalgalarında görülebilen kompakt bir jetin, yanal olarak genişleyen kabarcıklar üfleyerek çevredeki gazın şeklini değiştirdiğini ve sıcaklığını artırdığını doğruluyor. Gözlemlere dayanan bu bulgular, ALMA Şili’deki teleskop ve hidrodinamik simülasyonları bugün dergide yayınlandı Astronomi ve Astrofizik Mektupları.
Madde, galaksilerin merkezlerindeki süper kütleli kara deliklere düştüğünde, muazzam miktarda enerji açığa çıkarır ve aktif galaktik çekirdekler (veya AGN) olarak adlandırılır. AGN’nin bir kısmı, bu enerjinin bir kısmını, ışık hızına yakın hızlarda hareket eden radyo dalga boylarında algılanabilen jetler olarak serbest bırakır. Jet galaksi boyunca seyahat ederken, etrafındaki bulutlar ve gazla çarpışır ve bazı durumlarda bu malzemeyi rüzgarlar şeklinde uzaklaştırabilir. Bununla birlikte, hangi koşulların tercihen bu rüzgarları galaksilerden gazı dışarı üflemek için tetiklediği hala tam olarak anlaşılamamıştır.
Yıldızlar, toz ve gaz gibi galaksilerin içeriğini etkileyen jetlerin etkisi, galaksilerin evrendeki evriminde önemli bir rol oynar. “Radyo sesi yüksek” galaksilerde barındırılan en güçlü radyo jetleri, gazı ısıtarak yeni yıldız oluşumunu ve galaksi büyümesini engelledikleri için galaksilerin kaderini büyük ölçüde değiştirmekten sorumludur. Diskli galaksileri delen göreceli jetlerin bilgisayar simülasyonları, jetlerin galaksiye daha fazla nüfuz ederken baloncuklar üfleyerek çevredeki gazın şeklini değiştirdiğini tahmin ediyor. Simülasyonlardaki jetleri rüzgarları yönlendirmede verimli kılan temel unsurlardan biri, gaz diski ile jetin yayılma yönü arasındaki açıdır. Şaşırtıcı bir şekilde, ‘radyo sessiz’ galaksilerdekiler gibi daha az güçlü jetler, çevredeki ortama çok güçlü olanlardan daha fazla hasar verebilir.
IAC araştırmacısı Anelise Audibert liderliğindeki uluslararası bir bilim ekibi, devasa bir kuasarın etrafındaki soğuk gazla radyo jetinin etkileşimini incelemek için ideal bir vaka keşfetti: Çay Fincanı galaksisi. Çay Fincanı, bizden 1,3 milyar ışıkyılı uzaklıkta bulunan, radyo-sessiz bir kuasardır ve takma adı, optik ve radyo görüntülerinde görülen, biri çay fincanının sapı şeklinde olan, genişleyen baloncuklardan gelir. Ek olarak, merkezi bölge (yaklaşık 3300 ışıkyılı büyüklüğünde), galaksi diskine göre küçük bir eğime sahip, kompakt ve genç bir radyo jetini barındırır.
Yıldız oluşumu üzerindeki etkiler
Ekip, Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizisi (ALMA) ile Şili çölünde gerçekleştirilen gözlemleri kullanarak, Çay Fincanının orta kısmındaki soğuk, yoğun gazı benzeri görülmemiş bir ayrıntı düzeyiyle karakterize edebildi. Özellikle, yalnızca belirli yoğunluk ve sıcaklık koşulları altında var olabilen karbon monoksit moleküllerinin emisyonunu tespit ettiler. Ekip, bu gözlemlere dayanarak, kompakt jetin, düşük gücüne rağmen, gazın dağıtımını açıkça bozmakla ve ısıtmakla kalmayıp, aynı zamanda alışılmadık bir şekilde hızlandırdığını da buldu.
Ekip, jet boyunca etkilenen bölgelerdeki aşırı koşulları tespit etmeyi umuyordu, ancak gözlemleri analiz ettiklerinde, jet yayılımına dik yönlerde soğuk gazın daha türbülanslı ve daha sıcak olduğunu buldular. A. Audibert, “Buna, yanal genişlemesi sırasında gazı ısıtan ve üfleyen jetle çalışan balonun neden olduğu şoklar neden oluyor,” diye açıklıyor. disk ve jet, bu yanal rüzgarları verimli bir şekilde yönlendirmede çok önemli bir faktördür” diye ekliyor.
“Daha önce düşük güçlü jetlerin galaksi üzerinde ihmal edilebilir bir etkiye sahip olduğuna inanılıyordu, ancak bizimki gibi çalışmalar, radyo sessiz galaksilerde bile jetlerin çevredeki gazı yeniden dağıtıp bozabileceğini ve bunun bir etkisi olacağını gösteriyor. Bir IAC araştırmacısı ve çalışmanın ortak yazarı Cristina Ramos Almeida, galaksinin yeni yıldızlar oluşturma yeteneği üzerine” diyor.
Bir sonraki adım, daha büyük bir radyo-sessiz kuasar örneğini gözlemlemektir. MEGARAüzerine kurulu bir alet Gran Telescopio CANARIAS (GTC veya Grantecan). Gözlemler, jetlerin daha hafif ve sıcak gaz üzerindeki etkisini anlamamıza ve rüzgarların neden olduğu yıldız oluşumundaki değişiklikleri ölçmemize yardımcı olacak. hedeflerinden biri de bu QSOFEED IAC’de C. Ramos Almeida liderliğindeki uluslararası bir ekip tarafından geliştirilen ve amacı süper kütleli kara deliklerden gelen rüzgarların onları barındıran galaksileri nasıl etkilediğini keşfetmek olan proje.
Referans: A. Audibert, C. Ramos Almeida, S. García-Burillo, F. Combes, M. Bischetti, M. Meenakshi, D. Mukherjee, G. Bicknell tarafından “Çay Fincanında jet kaynaklı moleküler gaz uyarımı ve türbülansı” ve AY Wagner, 21 Mart 2023, Astronomi ve Astrofizik Mektupları.
DOI: 10.1051/0004-6361/202345964