I årtier har astrofysikere undret sig over forholdet mellem Supermassive Black Holes (SMBH) og deres respektive galakser. Siden 1970'erne har det forstået, at størstedelen af de massive galakser har en SMBH i deres centrum, og at disse er omgivet af roterende tori af gas og støv. Tilstedeværelsen af disse sorte huller og tori er det, der får massive galakser til at have en Active Galactic Nucleus (AGN).
En nylig undersøgelse foretaget af et internationalt forskerteam afslørede imidlertid en overraskende konklusion, når man studerede dette forhold. Ved hjælp af Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) til at observere en aktiv galakse med en stærk ioniseret gasudstrømning fra det galaktiske centrum, opnåede teamet resultater, der kunne indikere, at der ikke er noget forhold mellem en en SMBH og dens værtsgalakse.
Undersøgelsen med titlen "Intet tegn på stærk molekylær gasudstrømning i en infrarød lys støv-skjult galakse med stærk ioniseret gasudstrømning" dukkede for nylig op i Astrofysisk tidsskrift. Undersøgelsen blev ledet af Yoshiki Toba fra Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics i Taiwan og omfattede medlemmer fra Ehime University, Kogakuin University og National Astronomical Observatory of Japan, The Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI) og Johns Hopkins University .
Spørgsmålet om, hvordan SMBH'er har påvirket den galaktiske udvikling er stadig et af de største uafklarede spørgsmål i moderne astronomi. Blandt astrofysikere er det noget af en forudgående konklusion, at SMBH'er har en betydelig indflydelse på dannelsen og udviklingen af galakser. I henhold til denne accepterede opfattelse påvirker SMBH'er den molekylære gas i galakser markant, hvilket har en dyb virkning på stjernedannelse.
Dybest set fastholder denne teori, at større galakser akkumulerer mere gas, hvilket resulterer i flere stjerner og et mere massivt sorte sorte hul. Samtidig er der en feedbackmekanisme, hvor voksende sorte huller skaber større betydning for sig selv. Dette resulterer i, at de udsender en enorm mængde energi i form af stråling og partikelstråler, som antages at begrænse stjernedannelse i deres nærhed.
Når man observerede en infrarød (IR) -brust støv-skjult galakse (DOG) - WISE1029 + 0501 - opnåede Yoshiki og hans kolleger resultater, der modsatte sig denne opfattelse. Efter at have udført en detaljeret analyse ved hjælp af ALMA, fandt teamet, at der ikke var tegn på signifikant molekylær gasudstrømning fra WISE1029 + 0501. De fandt også, at stjernedannende aktivitet i galaksen hverken var mere intens eller undertrykt.
Dette indikerer, at en stærk ioniseret gasudstrømning fra SMBH i WISE1029 + 0501 ikke påvirkede den omgivende molekylære gas- eller stjernedannelse signifikant. Som Dr. Yoshiki Toba forklarede, dette resultat:
”[H] som gjorde co-evolutionen af galakser og supermassive sorte huller mere forvirrende. Det næste trin er at undersøge flere data om denne type galakser. Det er afgørende for at forstå det fulde billede af dannelsen og udviklingen af galakser og supermassive sorte huller ”.
Dette flyver ikke kun i lyset af konventionel visdom, men også i lyset af nylige studier, der viste en tæt sammenhæng mellem massen af sorte sorte huller og dem i deres værtsgalakser. Denne sammenhæng antyder, at supermassive sorte huller og deres værtsgalakser udviklede sig sammen i løbet af de sidste 13,8 milliarder år og interagerede tæt mens de voksede.
I denne henseende har denne seneste undersøgelse kun uddybet mysteriet om forholdet mellem SMBH'er og deres galakser. Som Tohru Nagao, en professor ved Ehime University og en medforfatter til undersøgelsen, angav:
”[W] e astronomer forstår ikke den reelle sammenhæng mellem aktiviteten af supermassive sorte huller og stjernedannelse i galakser. Derfor er mange astronomer, herunder os, ivrige efter at observere den virkelige scene for samspillet mellem den nukleare udstrømning og de stjernedannende aktiviteter for at afsløre mysteriet om samevolutionen. ”
Holdet valgte WISE1029 + 0501 til deres undersøgelse, fordi astronomer mener, at HUNDER aktivt dyrker SMBH'er i deres kerner. Især er WISE1029 + 0501 et ekstremt eksempel på galakser, hvor udstrømmende gas ioniseres af den intense stråling fra dens SMBH. Som sådan har forskere været meget motiverede til at se, hvad der sker med denne galakas molekylære gas.
Undersøgelsen blev muliggjort takket være ALMA's følsomhed, hvilket er fremragende, når det kommer til at undersøge egenskaberne ved molekylær gas og stjernedannende aktivitet i galakser. Faktisk er der blevet foretaget flere undersøgelser i de senere år, der har været afhængige af ALMA for at undersøge gasegenskaberne og SMBH'erne fra fjerne galakser.
Og selv om resultaterne af denne undersøgelse er i modstrid med vidtrækkende teorier om galaktisk udvikling, er Yoshiki og hans kolleger begejstrede for, hvad denne undersøgelse kunne afsløre. I sidste ende kan det være, at stråling fra en SMBH ikke altid påvirker molekylær gas og stjernedannelse i dens værtsgalakse.
”[U] forståelse af sådan samevolution er afgørende for astronomi,” sagde Yoshiki. "Ved at indsamle statistiske data for denne type galakser og fortsætte med flere opfølgende observationer ved hjælp af ALMA, håber vi at afsløre sandheden."
