Detektering af kraftige vinde drevet af et supermassivt sort hul fra La Palma

De supermassive sorte huller i centrum af mange galakser ser ud til at have stor indflydelse på deres udvikling. Dette sker i en fase, hvor det sorte hul optager materialet fra den galakse, hvor det opholder sig i en meget høj hastighed, vokser i masse, mens den gør det. I denne fase, galaksen har en aktiv galaktisk kerne (AGN).

Den effekt, som denne aktivitet har på værtsgalaksen, er kendt som AGN-feedback, og en af ​​dens egenskaber er galaktiske vinde:Dette er gas fra galaksens centrum, der drives ud af den energi, der frigives af den aktive kerne. Disse vinde kan nå hastigheder på op til tusindvis af kilometer i sekundet, og i de mest energiske AGN'er, for eksempel, kvasarerne, som kan rense galaksernes centre ud, hvilket forhindrer dannelsen af ​​nye stjerner. Det har vist sig, at udviklingen af ​​stjernedannelsen over kosmologiske tidsskalaer ikke kan forklares uden eksistensen af ​​en reguleringsmekanisme.

For at studere disse vinde i kvasarer, EMIR infrarøde spektrograf på Gran Telescopio Canarias (GTC) blev brugt. EMIR blev udviklet i Instituto de Astrofísica de Canarias og er designet til at studere de sejeste og fjerneste objekter i universet ved at analysere infrarødt lys. Siden juni 2016 har dette været installeret i fokus for GTC, efter at have gennemgået en udtømmende testfase i værkstederne i Instrument Division i IAC's hovedkvarter i La Laguna.

De data, der er opnået siden da, er blevet brugt til at producere adskillige videnskabelige artikler, hvoraf den seneste er en undersøgelse af den tilslørede kvasar J1509+0434, offentliggjort i dag i tidsskriftet Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society Letters og produceret af et internationalt team ledet af IAC-forsker Cristina Ramos Almeida. Denne kvasar er i lokaluniverset og er en analog til de fjernere og langt flere kvasarer, hvor AGN-feedback må have stor indflydelse på dannelsen af ​​nye stjerner.

"EMIR har givet os mulighed for at studere vindene af ioniseret og molekylær gas fra denne kvasar ved at bruge det infrarøde område. Denne analyse er meget vigtig, fordi de ikke altid viser lignende egenskaber, som fortæller os meget om, hvordan disse vinde produceres, og hvordan de påvirker deres værtsgalakser, " forklarer Ramos Almeida. Studiet af denne og andre lokale kvasarer vil give os mulighed for at forstå, hvad der skete i galakser, da de var yngre, og hvornår de dannede deres strukturer, som vi ser i dag.

Baseret på de nye data opnået med EMIR, holdet har opdaget, at den ioniserede vind er hurtigere end den molekylære vind, når hastigheder på op til 1, 200 km/s. Imidlertid, det ville være den molekylære vind, der tømmer galaksens gasreservoirer (op til 176 solmasser om året). "Nye observationer med ALMA vil lade os bekræfte dette skøn, " forklarede José Acosta Pulido, en forsker ved IAC og medforfatter til denne undersøgelse.

Det næste trin er at observere en komplet prøve af skjulte nærliggende kvasarer med EMIR for at studere deres ioniserede og molekylære vinde. Vi ønsker også at undersøge stjernepopulationerne i deres værtsgalakser. Dette vil give os mulighed for at bekræfte effekten af ​​AGN-feedback på galaksernes udvikling direkte.