A[{” attribute=””>black hole at the center of a galaxy plays a role in the galaxy’s death, eating up their surrounding dust and gas and not leaving enough matter behind for new stars to form. Gravity alone, however, is not strong enough to account for all this material transfer on its own.
Theories have proposed that magnetic fields could be helping gravity in feeding black holes, spooning matter in their direction. With the help of observations from the Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, or SOFIA, these theories have now been confirmed. By mapping out the shape of the magnetic fields in the central region of NGC 1097, a spiral galaxy, researchers discovered the magnetic fields assist in directing dust and gas toward the supermassive black hole at the galaxy’s center.
Gas streams outside and within the starburst ring (colorscale) of the spiral galaxy NGC 1097 follow the magnetic field, feeding the supermassive black hole with matter from the galaxy. Credit: NGC 1097: ESO/Prieto et al. (colorscale)
“We can, for the first time, analyze the effect of the magnetic field in the gas flows toward [the central] SOFIA’yı kullanan yıldız oluşturan bölgeler ve radyo polarimetrik gözlemleri kullanan galaksinin merkezi,” dedi. Astrofizik Dergisi.
NGC 1097, merkezine doğru, yıldız patlaması halkası olarak bilinen yoğun yıldız oluşum bölgesine sahiptir. Çok yoğun alanlardaki manyetik alanlara bakmak SOFIA’nın güçlü yönlerinden biri olduğundan, Lopez-Rodriguez ve ekibi, yıldız patlaması halkasıyla birleşen yoğun bölgeleri araştırmak için SOFIA’yı kullandı. Bu, yıldız patlaması halkası içindeki radyo polarimetrik gözlemlerle tamamlandı; bu, seyrek bölgeleri incelemek için daha uygun olan farklı bir astronomik gözlem türü.
Araştırmacılar, iki bölge arasındaki manyetik alanların morfolojisinde çarpıcı bir fark buldular. SOFIA gözlemleri, yıldız patlaması halkasına madde besleyen manyetik alan gösterirken, radyo polarimetrik gözlemler, süper kütleli kara deliği besleyen manyetik alanın galaksinin merkezine doğru spiral çizdiğini gösteriyor.
Bu şekil, radyo polarimetrik gözlemlerden elde edilen verileri kullanarak sarmal gökada NGC 1097’nin merkezi 1 kpc yıldız patlaması halkasındaki manyetik alan yönelimini (akım çizgileri) ve yönü (hareketli akım çizgileri) göstermektedir. Kredi: Lopez-Rodriguez ve ark.
Ancak bu çarpıcı farklılığa rağmen, ikisi birbirinden tamamen kopuk değil: Çalışma, galaksideki manyetik alanların merkezindeki kara deliğe gaz ve toz iletilmesine yardımcı olduğunu kanıtlıyor. Toplamda, büyük ölçekli alanlar, NGC 1097’nin sarmal kollarının şeklini takip ederek, maddeyi kollardan en iç bölgelerindeki yıldız patlaması halkasına ve yıldız patlaması halkasından, malzemeyi yiyebileceği kara deliğe doğru yönlendirir.
Bu, bir kara deliğin ev sahibi galaksisindeki malzemeyi beslemesine yardımcı olanın sadece yerçekimi olmadığını, aynı zamanda manyetik alanların da bir rol oynadığını doğrular.
Lopez-Rodriguez, “Gözlemlerimiz ayrıca, aktif galaksilerin merkezindeki kara deliklerin yakınında bulunan manyetik alanların, ev sahibi galaksideki büyük ölçekli manyetik alandan geliyor olabileceğine dair kanıt sağlıyor.” Dedi.
Kara delikleri besleyen manyetik alanların bu ilk gözlemi, galaksilerin nasıl evrimleştiği ve nihayetinde nasıl öldüğüyle ilgili kritik soruları yanıtlamaya yardımcı oluyor.
NGC 1097’nin yıldız patlaması halkası içindeki manyetik alanın yönelimleri. Mavi çizgiler SOFIA’dan elde edilen uzak-kızılötesi verileri gösterirken kırmızı ve turuncu çizgiler radyo polarimetrik gözlemlerdir. Manyetik alan, radyo dalga boylarına kıyasla uzak kızılötesi dalga boylarında farklı konfigürasyonlara sahiptir. Kredi: Lopez-Rodriguez ve ark.
Referans: “SOFIA ile Ekstragalaktik Manyetizma (Eski Program) – II: A Magnetically Driven Flow in the Starburst Ring of NGC 1097” yazan Enrique Lopez-Rodriguez, Rainer Beck, Susan E. Clark, Annie Hughes, Alejandro S. Borlaff, Evangelia Ntormousi , Lucas Grosset, Konstantinos Tassis, John E. Beckman, Kandaswamy Subramanian, Daniel Dale ve Tanio Díaz-Santos, 17 Aralık 2021, Astrofizik Dergisi.
DOI: 10.3847/1538-4357/ac2e01
SOFYA ortak bir projedir. NASA ve DLR’deki Alman Uzay Ajansı. DLR, görev için teleskop, planlı uçak bakımı ve diğer desteği sağlar. NASA’nın California Silikon Vadisi’ndeki Ames Araştırma Merkezi, SOFIA programını, bilimini ve misyon operasyonlarını, merkezi Columbia, Maryland’de bulunan Üniversiteler Uzay Araştırmaları Derneği ve Stuttgart Üniversitesi’ndeki Alman SOFIA Enstitüsü ile işbirliği içinde yönetmektedir. Uçak, NASA’nın Palmdale, California’daki Armstrong Uçuş Araştırma Merkezi Binası 703 tarafından bakım ve işletmektedir.