Conform Descopera: Emisie galactică ultra-rapidă, detectată la o gaură neagră supermasivă

Astronomii au identificat una dintre cele mai puternice emisii de gaze ultra-rapide observate până acum, provenind de la o gaură neagră supermasivă dintr-un quasar îndepărtat. Observațiile, realizate cu ajutorul telescoapelor spațiale XMM-Newton și NuSTAR, au scos la iveală două componente distincte de vânt cosmic, emise cu viteze enorme din apropierea găurii negre. Cercetarea a fost trimisă spre publicare în revista Astronomy & Astrophysics și oferă noi perspective asupra rolului acestor fenomene în evoluția galaxiilor.

Fluxuri ultra-rapide – „UFO”-uri cosmice

În astrofizică, acronimul UFO (Ultra-Fast Outflow) desemnează fluxuri de gaz care depășesc 10% din viteza luminii, emise de găurile negre supermasive pe măsură ce acestea consumă materie. Aceste vânturi violente, generate de discul de acreție, joacă un rol esențial în reglarea creșterii găurilor negre, îndepărtând excesul de „hrană” și injectând energie în gazul galactic. Acest proces poate inhiba formarea de noi stele și, în cele din urmă, poate influența evoluția termică a galaxiei gazdă. Fluxurile ultra-rapide își lasă de obicei amprenta pe spectrele de raze X sub forma unor linii de absorbție deplasate spre energii mai mari, din cauza vitezei cu care gazul se deplasează spre noi.

Un quasar din amiaza cosmică, sub lupă

Echipa internațională de cercetare, condusă de Giorgio Lanzuisi de la INAF Bologna, a analizat quasarul WISSH13, parte a programului WISSHFUL. Acest quasar este observat așa cum exista la aproximativ 2 miliarde de ani după Big Bang. Gaura neagră centrală din spatele acestui quasar are o masă estimată la 2 miliarde de ori mai mare decât cea a Soarelui și o luminozitate de trei ori superioară celei așteptate pentru dimensiunile sale. Prin combinarea datelor recente cu observații mai vechi, din 2017, astronomii au identificat două componente ale aceluiași flux ultra-rapid.

Diferența dintre „teacă” și „măduvă”

Prima componentă, denumită „teacă” sau componenta lentă, se deplasează cu aproximativ 10% din viteza luminii. Aceasta a fost observată atât în 2017, cât și în 2024, sugerând o structură stabilă și de lungă durată. Cealaltă componentă, „măduva” sau componenta rapidă, atinge o viteză uluitoare de 30% din viteza luminii și a apărut doar în datele recente. Această observație indică episoade scurte și intense de ejecție de materie din zonele interne ale discului de acreție al găurii negre. Împreună, aceste două componente expulzează anual o cantitate impresionantă de material, evaluată la aproximativ 21 și, respectiv, 24 de mase solare.

Aceste emisii plasează WISSH13 printre cele mai masive și destructive sisteme de fluxuri ultra-rapide cunoscute în universul timpuriu. Mai mult, reprezintă cea mai îndepărtată detecție de acest fel realizată pe un quasar simplu, fără a fi influențată de efecte gravitaționale de lentilare. Astronomii speră ca viitoarele telescoape de raze X, precum observatorul NewAthena, să permită o cartografiere mai detaliată a acestor fenomene extreme.

Sursa: Descopera