Před pěti miliony let byl chladný plyn vyvržen do mezigalaktického prostoru v důsledku mohutné erupce ze supermasivní černé díry v galaxii NGC 4945. Tato galaxie se nachází v souhvězdí Kentaura, je vzdálená 13 milionů světelných let a je důležitou případovou studií aktivních hvězdných galaxií pro poznání vzniku a vývoje galaxií. Tým NASA pomocí dalekohledů XMM-Newton a Chandra objevil důkazy, které ukazují, jak velký vliv mají černé díry na své okolí.
V centru galaxie NGC 4945 se nachází aktivní galaktické jádro (AGN) spojené s černou dírou o hmotnosti odpovídající 1,6 milionu Sluncí. AGN je díky supermasivní černé díře, která nasává vše kolem sebe, spojena s neustálým proudem hmoty.
Energie generovaná tímto „krmným šílenstvím“ je tak vysoká, že by zastínila i záři všech hvězd v dané galaxii. Ve skutečnosti je NGC 4945 něčím jiným, protože nese důkazy silné aktivity černé díry zakryté hustým torzem plynu a prachu, který jako by pohltil většinu záře.
To však AGN nebrání v tom, aby vytvářela obrovské větry a výtrysky rychle se pohybujících částic. Tyto jety, usměrňované magnetickými poli, jsou dlouhé tisíce světelných let a měly by obrovský vliv na tvar galaxie.
Související článek
Událost, která tuto podobu galaxie zmátla, vyslala rychlý proud částic do roviny galaxie a přitáhla právě takový supervítr, který vytlačuje chladný plyn z těsného prostoru galaxie, ale pravděpodobně také spustila fázi hvězdného vzplanutí, které je galaxie (stejně jako tato, která objevila něco historického) svědkem – fázi, během níž vznikají hvězdy v počtu zvednutém na 18 Sluncí za rok (což je přibližně třikrát více než u Mléčné dráhy).
Výtrysky černých děr ovlivňují galaxie více než normálně
Nejpřevratnějším zjištěním učiněným v NGC 4945 byl objev železné čáry K-alfa – spojované s vysokoenergetickým světlem odrážejícím se od černé díry, která interagovala s chladným plynem. Na rozdíl od jiných galaxií byla tato čára sledována do vzdáleností daleko přesahujících dosah jakékoli jiné galaxie – od zhruba do 32 000 světelných let podél galaktické roviny až po 16 000 světelných let přes její nakloněnou osu.
Tato pozorování odhalila nádhernou galaktickou fosilii – pozůstatek po výbuchu černé díry. Předpokládá se, že chladný plyn osvětlený linií železa je pozůstatkem částicového proudu, který je stále poháněn dlouhodobými účinky dávné exploze.
Šokující rozsah čáry železa K-alfa ztěžuje všechny dosavadní předpoklady a postuluje, že výtrysky černé díry mohou ovlivnit mnohem větší část galaxie, než se předpokládalo. Studie přesvědčivě popřela jiný možný původ těchto oblaků plynu, například binární systémy, a tudíž ukázala na černou díru jako jejich zdroj. Dále posiluje rozvíjející se obrazovku ukazující podíl černých děr na řízení tvorby hvězd a dlouhodobého vývoje v galaxiích.
Aktivita černých děr v hledáčku vědců
S pokračujícím pozorováním NGC 4945 se vědci přiklánějí ke spekulacím, jak by aktivita černé díry mohla jednoho dne vyčerpat zásoby chladného plynu v galaxii, a tedy ukončit fázi hvězdného vzplanutí, což by jistě znamenalo zkázu pro období intenzivní tvorby hvězd v NGC 4945, která by vedla k mnohem klidnější fázi galaktického života.
Vedoucí výzkumu Kimberly Weaverová zdůrazňuje, že „hlavním důvodem pro studium této galaxie je to, že se shodou okolností nachází v její blízkosti, a proto poskytuje úžasnou příležitost pro skutečné pochopení černých děr ve vztahu k tvorbě hvězd.“ Analýza časových řad jim umožňuje pochopit, jak se tyto modely mění v průběhu společného vývoje galaxie.
Při erupci své supermasivní černé díry (jako je tato, která explodovala před Zemí) dala NGC 4945 na svém místě vzniknout novému světu, pokud jde o tvorbu hvězd a šíření chladného plynu. Pomocí přístrojů XMM-Newton a Chandra mohou vědci zjistit, jak tyto události způsobují proměnu galaxií, a zároveň rozšířit lidské znalosti o vesmíru.