Kwazary oddziałują na olbrzymie odległości
Kwazary to jedne z najjaśniejszych obiektów we wszechświecie. Źródłem ich energii jest opadająca na nie materia. Procesowi temu towarzyszą potężne wiatry, które wpływają na ewolucję galaktyk. Jednak trudno ocenić, jaka część energii czarnej dziury dociera na naprawdę duże odległości. Problem ten zbadał Satoshi Yamada z Tohoku University i jego zespół.
Uczeni wykorzystali kosmiczne obserwatorium XRISM, a celem ich badań była najbliższa znana gromada galaktyk zawierająca w centrum kwazar. Czarna dziura we wnętrzu H1821+643 ma masę 2,6 miliarda mas Słońca. Uczeni wykorzystali 79 godzin danych obserwacyjnych zebranych przez XRISM, a szczególnie interesowały ich linie widmowe żelaza znajdującego się w gazie wypełniającym przestrzeń między galaktykami.
Linie były wyraźnie poszerzone. Gdy emitujący promieniowanie gaz porusza się z różnymi prędkościami wzdłuż kierunku obserwacji, zamiast wąskiej linii powstaje szersza. Dzięki niej badacze ustalili, że rozrzut prędkości gazu – a więc jego odchylenie od prędkości średniej – wynosi tutaj około 300 km/s.
Połączenie tych danych z informacjami uzyskanymi za pomocą teleskopu Chandra pozwoliło określić, skąd pochodzi sygnał. Dzięki temu wiemy, że ponad 90 procent emisji analizowanej linii żelaza powstaje w odległości 20–100 kiloparseków od centrum, zatem w odległości 65–326 tysięcy lat świetlnych. Znajduje się tam gaz o łącznej masie około 1,6 biliona mas Słońca. To pokazuje, że wpływ kwazara może sięgać daleko poza jego galaktykę macierzystą.
Uczeni obliczają, że samo uwzględnienie ruchu gazów wskazuje, że kwazar przekazał poza swoje najbliższe galaktyczne sąsiedztwo – czyli na odległość ponad 20 kiloparseków – około 1% energii. Jeśli jednak uwzględnimy falę uderzeniową, która była potrzebna, by rozrzucić gaz w promieniu 100 kiloparseków, to energia ta rośnie do około 10%. Dotychczasowe szacunki dla podobnych kwazarów mówiły, że na podobnych odległościach przekazują one 0,01% energii.
Uzyskany wynik jest o rzędy wielkości wyższy i bliski wartościom przyjmowanym w symulacjach ewolucji wszechświata. Wzmacnia on pogląd, że kwazary mogą istotnie zmieniać warunki w otaczającym je gazie, wpływając na ewolucję galaktyk i ich gromad.
Więcej na ten temat: Vigorous turbulence driven by quasar-mode feedback in a cluster core.
Komentarze (0)