ALMA opløser gas påvirket af unge jetfly fra supermassive sorte hul

Astronomer opnåede det første opløste billede af forstyrrede gasformige skyer i en galakse 11 milliarder lysår væk ved at bruge Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Holdet fandt ud af, at forstyrrelsen er forårsaget af unge kraftige jetfly, der er slynget ud fra et supermassivt sort hul, der ligger i centrum af værtsgalaksen. Dette resultat vil kaste lys over mysteriet om galaksernes evolutionære proces i det tidlige univers.

Det er almindeligt kendt, at sorte huller udøver stærk tyngdekraft tiltrækning på omgivende stof. Imidlertid, det er mindre kendt, at nogle sorte huller har hurtige strømme af ioniseret stof, kaldet jetfly. I nogle nærliggende galakser, udviklede jetfly blæser galaktiske gasskyer af, resulterer i undertrykt stjernedannelse. Derfor, at forstå galaksernes udvikling, det er afgørende at observere samspillet mellem sorte huls jetfly og gasformige skyer gennem den kosmiske historie. Imidlertid, det havde været vanskeligt at opnå klare beviser for en sådan interaktion, især i det tidlige univers.

For at opnå sådanne klare beviser, holdet brugte ALMA til at observere et interessant objekt kendt som MG J0414+0534. Et karakteristisk træk ved MG J0414+0534 er, at lysets veje fra den til Jorden er væsentligt forvrænget af tyngdekraften af ​​en anden 'linse'-galakse mellem MG J0414+0534 og os, forårsager betydelig forstørrelse.

"Denne forvrængning fungerer som et "naturligt teleskop" for at muliggøre en detaljeret visning af fjerne objekter, " siger Takeo Minezaki, en lektor ved University of Tokyo.

En anden egenskab er, at MG J0414+0534 har et supermassivt sort hul med bipolære stråler i centrum af værtsgalaksen. Holdet var i stand til at rekonstruere det 'sande' billede af gasformige skyer såvel som jetflyene i MG J0414+0534 ved omhyggeligt at redegøre for de gravitationseffekter, som den mellemliggende linsegalakse udøver.

"Ved at kombinere dette kosmiske teleskop og ALMAs højopløselige observationer, vi opnåede et usædvanligt skarpt syn, altså 9, 000 gange bedre end menneskets syn, " tilføjer Kouichiro Nakanishi, en projektlektor ved National Astronomical Observatory of Japan/SOKENDAI. "Med denne ekstremt høje opløsning, vi var i stand til at opnå fordelingen og bevægelsen af ​​gasformige skyer omkring jetfly udsendt fra et supermassivt sort hul."

Takket være sådan en overlegen opløsning, holdet fandt ud af, at gasformige skyer langs jetflyene har en voldsom bevægelse med hastigheder så høje som 600 km/s, viser tydelige tegn på påvirket gas. I øvrigt, det viste sig, at størrelsen af ​​de påvirkede gasskyer og jetflyene er meget mindre end den typiske størrelse af en galakse i denne alder.

"Vi er måske vidne til den meget tidlige fase af jetudviklingen i galaksen, " siger Satoki Matsushita, en forsker ved Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics. "Det kan være så tidligt som flere titusinder af år efter opsendelsen af ​​jetflyene."

"MG J0414+0534 er et glimrende eksempel på grund af jetflyenes ungdom, " opsummerer Kaiki Inoue, professor ved Kindai University, Japan, og hovedforfatteren af ​​forskningspapiret, som dukkede op i Astrofysiske tidsskriftsbreve . "Vi fandt afslørende beviser på betydelig interaktion mellem jetfly og gasformige skyer selv i den meget tidlige evolutionære fase af jetfly. Jeg tror, ​​at vores opdagelse vil bane vejen for en bedre forståelse af den evolutionære proces af galakser i det tidlige univers."