หลุมดำมวลมหาศาลของเมสเทียร์ซ่อนอยู่ใน "ไอเสีย" ของตัวเอง

ดาราจักร Messier 77 นั้นเหมือนกับทางช้างเผือกของเรา ทั้งคู่เป็นสิ่งที่รู้จักกันในชื่อกาแลคซีก้นหอยซึ่งหมายถึงกลุ่มดาวขนาดใหญ่ที่ถูกจัดเรียงไว้ในอ้อมแขนขนาดใหญ่ที่แผ่กว้างคล้ายเกลียวจากศูนย์กลาง และที่ใจกลางของกาแลคซีทั้งสองนั้นเป็นหลุมดำมวลมหาศาลที่มีมวลมากกว่าหนึ่งล้านเท่าหรือมากกว่าหนึ่งเท่าของมวลดวงอาทิตย์

ศูนย์กลางของ Messier 77 เป็นที่รู้จักกันในชื่อนิวเคลียสกาแลกติก ซึ่งหมายความว่าดิสก์สะสมมวลรวม - การสะสมของก๊าซเย็นและสิ่งอื่น ๆ รอบ ๆ หลุมดำ - เป็นแหล่งกำเนิดของการปล่อยก๊าซที่สูงกว่าที่คาดไว้จากทั่วสเปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมด AGN เหล่านี้มีประโยชน์อย่างมากในการค้นหาวัตถุที่อยู่ไกลออกไปในจักรวาล AGN เหล่านี้บางส่วนถูกซ่อนอยู่ในกลุ่มก๊าซรูปโดนัทที่เรียกว่าพรู จริงๆแล้วมันเป็นไปได้มากที่ ทั้งหมด AGN มีทอรัสอยู่รอบตัวพวกเขา แต่มีเพียงบางส่วนเท่านั้นที่ถูกซ่อนอยู่เมื่อเทียบกับมุมมองของโลก

“ เรารู้จากการสังเกตหลายอย่างว่า AGN บางคนถูกซ่อนอยู่โดยเมฆฝุ่นที่เย็นกว่าจากมุมมองของเราบนโลก” Jack Gallimore นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่ Bucknell University บอก ผกผัน. “ รูปแบบการรวมที่เกิดขึ้นนั้น AGN ทั้งหมดถูกล้อมรอบด้วยโดนัทของก๊าซเย็น หากโดนัทถูกมองจากด้านข้างเราจะเห็น "ประเภท 2" หรือซ่อน AGN หากมุมมองของเรามองลงไปในหลุมเราจะเห็น AGN ‘Type 1’ นั่นคือเราจะเห็นดิสก์สะสมเสียงโดยตรง”

โดนัทของก๊าซเย็นเหล่านี้ให้เสื้อคลุมตามธรรมชาติสำหรับหลุมดำมวลยวดยิ่งที่ซ่อนอยู่ภายใน แต่ก็ไม่มีความชัดเจนว่ากลุ่มก๊าซที่ไม่เสถียรตามธรรมชาติเหล่านี้ยังคงอยู่เหมือนที่ทำโดยไม่เปลี่ยนรูปร่าง

“ ไม่มีใครรู้ว่าโดนัทของความเย็นก๊าซฝุ่นหรือพรูยังคงพองตัวอยู่” กัลลิมอร์กล่าว “ โดนัทแก๊สเย็นไม่เสถียร: พวกมันควรยุบลงในดิสก์ที่แบน”

เราเคยคิดเกี่ยวกับหลุมดำในขณะที่กลืนกินสิ่งใดก็ตามที่เข้าใกล้เกินไปจนน่าแปลกใจเล็กน้อยที่ได้ยินคำตอบของ Gallimore และเพื่อนนักวิจัยของเขาพบ: หลุมดำตัวเองพุ่งออกมาจากดิสก์เพิ่มของพวกเขา กลับ ออกไปทางโดนัทแก๊สเหมือนเครื่องยนต์ที่ปล่อยไอเสียออกมา

กัลลิมอร์และนักวิจัยเพื่อนได้ใช้อาร์ตามาขนาดใหญ่มิลลิเมตร / ซับมิลมิเตอร์ (ALMA) ในอเมริกาใต้เพื่อตรวจจับเมฆคาร์บอนมอนอกไซด์ที่ดึงออกมาจากส่วนนอกของดิสก์สะสมรอบหลุมดำ Messier 77 พลังงานของดิสก์สะสมมวลรวมภายในที่มีความร้อนยวดยิ่งสูงสร้างสนามแม่เหล็กที่สามารถเร่งความเร็วให้กับเมฆเหล่านี้ได้เร็วกว่าที่คาดไว้มาก - พูดจากความเร็วสูงสุดปกติที่ 100 กิโลเมตรต่อวินาทีถึง 400 มาก เร็วกว่าความเร็วในการหมุนปกติของดิสก์เล็กน้อยซึ่งช่วยให้ก๊าซหลุดออกจากดิสก์และเคลื่อนไปไกลจากหลุมดำ

“ เรากำลังเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับดิสก์การสะสมและวิธีการที่ดิสก์มวลรวมจะป้อนหลุมดำ” Gallimore กล่าว ผกผัน การบอกว่าหลักฐานจากการตอบรับนี้จากหลุมดำและดิสก์สะสมมวลรวมกับกาแลคซีที่เหลืออาจหมายถึงหลุมดำมีบทบาทอย่างแข็งขันในการพัฒนากาแลคซีมากกว่าที่เราคิด “ เราจะเรียนรู้บางสิ่งเกี่ยวกับวิธีที่หลุมดำอาจตอบรับกับกาแลคซีโฮสต์และส่งผลต่อการวิวัฒนาการแม้ว่าเราจะยังไม่ได้อยู่ที่นั่นกับโครงการนี้โดยเฉพาะ”

ในขณะที่งานวิจัยล่าสุดนี้ได้เปิดเผยการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างหลุมดำ, ดิสก์สะสมมวลรวมและพรูแก๊สรอบ ๆ, Gallimore เป็นแง่ดีที่การศึกษาเพิ่มเติมจากกล้องโทรทรรศน์ใน Atacama จะเผยให้เห็นถึงความประหลาดใจมากขึ้นเกี่ยวกับชีวิตที่ซับซ้อนของหลุมดำ

“ คอยติดตาม ALMA” เขากล่าว “ มีนักวิจัยหลายคนติดตามคำถามนี้เกี่ยวกับ NGC 1068 และ AGN อื่น ๆ เมื่อมองไปที่โมเลกุลก๊าซที่เย็นกว่าจะเปิดเผยความประหลาดใจ”