Nowe badania pokazują, że kwazary mogą pozostać ukryte w swoich galaktykach macierzystych

Nowe badanie ujawnia, że supermasywne czarne dziury w centrach galaktyk, zwane kwazarami, mogą czasami być przesłonięte przez gęste obłoki gazu i pyłu w galaktykach macierzystych. Podważa to panujący pogląd, że kwazary są ukryte jedynie za pierścieniami pyłu w kształcie pączka w pobliżu czarnej dziury, według ich autorów opublikowanych w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Kwazary to niezwykle jasne obiekty, które czerpią energię z czarnych dziur, które pożerają otaczającą je materię. Jego potężne promieniowanie mogłoby zostać zablokowane, gdyby między nami a kwazarem pojawiły się gęste chmury.

Astronomowie od dawna wierzyli, że ta ciemna materia istnieje tylko w bezpośrednim otoczeniu kwazara, w otaczającym ją „pyłowym pierścieniu” (lub pierścieniu). Teraz zespół naukowców pod kierownictwem Uniwersytetu w Durham w Wielkiej Brytanii znalazł dowody na to, że zaciemnienie niektórych kwazarów jest w całości spowodowane przez galaktykę macierzystą, w której znajduje się kwazar.

Korzystając z Atacama Large Millimeter Array (ALMA) w Chile, przyjrzeli się próbce bardzo zapylonych kwazarów o ekstremalnym tempie powstawania gwiazd i odkryli, że wiele z tych kwazarów żyje w bardzo zwartych galaktykach, zwanych „galaktykami wybuchu gwiazd”, nie większych niż 3000 galaktyk. Lata świetlne średnicy.

Te galaktyki gwiazdowe mogą rocznie tworzyć ponad 1000 gwiazd podobnych do Słońca. Aby utworzyć tak wiele gwiazd, galaktyka potrzebuje ogromnej ilości gazu i pyłu, które są w zasadzie budulcem gwiazd.

W tego typu galaktykach chmury gazu i pyłu powstałe w wyniku szybkiego powstawania gwiazd mogą zbijać się w gruzy i całkowicie przesłaniać kwazar.

„To tak, jakby kwazar był pogrzebany w swojej galaktyce macierzystej. W niektórych przypadkach otaczająca galaktyka jest bardzo pełna gwiazd” – wyjaśnia główna autorka badania Carolina Andone, doktorantka w Centrum Astronomii Pozagalaktycznej na Uniwersytecie w Durham. „Gaz i pył, przed którymi nie może uciec nawet promieniowanie rentgenowskie”.

„Zawsze myśleliśmy, że jedyną rzeczą ukrywającą kwazara jest pył otaczający czarną dziurę. Teraz zdajemy sobie sprawę, że w grę może wchodzić cała galaktyka. Zjawisko to wydaje się występować tylko wtedy, gdy kwazar doświadcza intensywnego wzrostu” – wskazuje. .

Zespół szacuje, że w przypadku około 10–30% kwazarów, które powstają bardzo szybko, za blokowanie kwazara odpowiada wyłącznie galaktyka macierzysta.

Wyniki dostarczają nowej wiedzy na temat związku między wzrostem galaktyk a aktywnością czarnych dziur.

Niejasne kwazary mogą reprezentować wczesny etap ewolucji, kiedy młode galaktyki są bogate w chłodny gaz i pył, co prowadzi do szybszego powstawania gwiazd i wzrostu czarnych dziur.

Według profesora Davida Alexandra z Uniwersytetu w Durham i współautora badania: „To burzliwy, zdezorganizowany etap ewolucji, podczas którego gaz i gwiazdy zderzają się i zlepiają w centrum galaktyki. Walka między kosmicznym pożywieniem otacza „dziecko” „kwazar w kokonie pyłu.”

Naukowcy doszli do wniosku, że wykrycie tych zakopanych kwazarów pomoże naukowcom zrozumieć związek między galaktykami a supermasywnymi czarnymi dziurami znajdującymi się w ich sercach.