החורים השחורים העל-מסיביים שבגרעין הגלקסיות המסיביות ביותר מעוררים הרס סביבתם הקרובה. במהלך השלבים הפעילים ביותר שלהם - כאשר הם מתלקחים כקוואזרים זוהרים - הם משיקים יצוא גז חזק מאוד ומהיר.
יציאה זו יכולה לטאטא ולחמם חומר, ולמלא תפקיד מרכזי ביצירתם והתפתחותם של גלקסיות מסיביות. לא רק שאסטרונומים צפו בהם ברחבי היקום הגלוי, הם גם ממלאים מרכיב מרכזי במודלים תיאורטיים.
אבל הטבע הפיזי של היציאה עצמה היה תעלומה ארוכת שנים. איזה מנגנון פיזי גורם לגז להגיע למהירויות כה גבוהות, ובמקרים מסוימים גורש מהגלקסיה?
מחקר חדש מספק את העדויות הישירות הראשונות לכך שיציאות אלו מואצות על ידי מטוסים אנרגטיים המיוצרים על ידי החור השחור העל-מסיבי.
באמצעות הטלסקופ הגדול מאוד בצ'ילה, צוות של אסטרונומים בהובלת קלייב טאדהונטר מאוניברסיטת שפילד, צפה בגלקסיה הפעילה הסמוכה IC 5063. במקומות בגלקסיה שבהם מטוסי המטוס שלה משפיעים על אזורים של גז צפוף, הגז נע במהירות גבוהה במיוחד של מעל 600,000 מיילים לשעה.
בהודעת עיתונאים נמסר טאדהונטר, "חלק גדול מהגז ביציאות הוא בצורה של מימן מולקולרי, שביר במובן זה שהוא נהרס באנרגיות נמוכות יחסית". "אני יוצא דופן שהגז המולקולרי יכול לשרוד כשהוא מואץ על ידי מטוסים של חלקיקים אנרגטיים מאוד הנעים קרוב למהירות האור.
כאשר המטוסים עוברים דרך החומר הגלקטי, הם משבשים את הגז שמסביב ויוצרים גלי הלם. גלי ההלם הללו לא רק מאיצים את הגז, אלא גם מחממים אותו. הצוות מעריך שגלי ההלם מחממים את הגז לטמפרטורות גבוהות מספיק כדי ליינן את הגז ולהפיץ את המולקולות. מימן מולקולרי נוצר רק בגז שלאחר ההלם קריר יותר באופן משמעותי.
"חשדנו כי כנראה שהמולקולות הצליחו לבצע רפורמה לאחר שהגז התעצבן לחלוטין מהאינטראקציה עם מטוס פלזמה מהיר," אמרה רפאלה מורגנטי ממכון קפטיין אוניברסיטת חרונינגן. "התצפיות הישירות שלנו על התופעה אישרו כי מצב קיצוני זה אכן יכול להתרחש. עכשיו עלינו לעבוד על תיאור הפיזיקה המדויקת של האינטראקציה. "
בחלל הבין-כוכבי נוצר מימן מולקולרי על פני גרגרי אבק. אך בתרחיש זה, סביר להניח כי האבק נהרס בגלי ההלם העזים. אמנם יתכן ויוצר מימן מולקולרי ללא עזרה של גרגרי אבק (כפי שנראה ביקום הקדום), אך עדיין לא ידוע המנגנון המדויק במקרה זה.
המחקר מסייע לענות על שאלה ארוכת שנים - מספק את העדויות הישירות הראשונות לפיה מטוסים מאיצים את היציאה המולקולרית שנראית בגלקסיות פעילות - ושואל חדשים.
התוצאות פורסמו ב- Nature וזמינות באופן מקוון.
