science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Detectie van krachtige winden aangedreven door een superzwaar zwart gat van La Palma

Krediet:Instituto de Astrofísica de Canarias

De superzware zwarte gaten in de centra van veel sterrenstelsels lijken een grote invloed te hebben op hun evolutie. Dit gebeurt tijdens een fase waarin het zwarte gat het materiaal van de melkweg waarin het zich bevindt in een zeer hoog tempo opslokt, terwijl het in massa groeit. Tijdens deze fase, de melkweg heeft een actieve galactische kern (AGN).

Het effect dat deze activiteit heeft op het gaststelsel staat bekend als AGN-feedback, en een van zijn eigenschappen is galactische winden:dit is gas uit het centrum van de melkweg dat wordt verdreven door de energie die vrijkomt door de actieve kern. Deze winden kunnen snelheden tot duizenden kilometers per seconde bereiken, en in de meest energieke AGN's, bijvoorbeeld, de quasars, die de centra van de sterrenstelsels kan opruimen, waardoor de vorming van nieuwe sterren wordt belemmerd. Het is aangetoond dat de evolutie van de stervorming over kosmologische tijdschalen niet kan worden verklaard zonder het bestaan ​​van een regulerend mechanisme.

Om deze winden in quasars te bestuderen, de EMIR infrarood spectrograaf op de Gran Telescopio Canarias (GTC) werd gebruikt. EMIR is ontwikkeld in het Instituto de Astrofísica de Canarias en is ontworpen om de koelste en meest afgelegen objecten in het universum te bestuderen door infrarood licht te analyseren. Sinds juni 2016 is dit geïnstalleerd in een focus van de GTC, na het doorlopen van een uitgebreide testfase in de werkplaatsen van de Instrument Division van het IAC-hoofdkwartier in La Laguna.

De gegevens die sindsdien zijn verkregen, zijn gebruikt om verschillende wetenschappelijke artikelen te produceren, waarvan de laatste een studie is van de verduisterde quasar J1509+0434, vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society Letters en geproduceerd door een internationaal team onder leiding van IAC-onderzoeker Cristina Ramos Almeida. Deze quasar bevindt zich in het plaatselijk universum en is een analoog van de verder weg gelegen en veel talrijker quasars waarin AGN-feedback de vorming van nieuwe sterren in belangrijke mate moet beïnvloeden.

"EMIR heeft ons in staat gesteld om de winden van geïoniseerd en moleculair gas van deze quasar te bestuderen met behulp van het infraroodbereik. Deze analyse is erg belangrijk omdat ze niet altijd vergelijkbare eigenschappen vertonen, wat ons veel vertelt over hoe deze winden worden geproduceerd en hoe ze hun gastheerstelsels beïnvloeden, " legt Ramos Almeida uit. De studie van deze en andere lokale quasars zal ons in staat stellen te begrijpen wat er in sterrenstelsels gebeurde toen ze jonger waren en toen ze hun structuren vormden die we vandaag zien.

Op basis van de nieuwe gegevens verkregen met EMIR, het team heeft ontdekt dat de geïoniseerde wind sneller is dan de moleculaire wind, bereiken snelheden tot 1, 200 km/sec. Echter, het zou de moleculaire wind zijn die de gasreservoirs van de melkweg leegt (tot 176 zonsmassa's per jaar). "Nieuwe waarnemingen met ALMA zullen ons deze schatting laten bevestigen, " legde José Acosta Pulido uit, een onderzoeker bij de IAC en co-auteur van deze studie.

De volgende stap is het observeren van een compleet monster van verduisterde nabije quasars met EMIR om hun geïoniseerde en moleculaire winden te bestuderen. We willen ook de stellaire populaties van hun gaststerrenstelsels onderzoeken. Dit stelt ons in staat om het effect van AGN-feedback op de evolutie van de sterrenstelsels rechtstreeks te bevestigen.