Najnowsze analizy widmowe przesłane przez japońskiego satelitę rentgenowskiego XRISM (X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission) ujawniły zaskakującą strukturę chemiczną wypływów z aktywnej galaktyki NGC 4151. Publikacja, która ukazała się na stronach JAXA oraz w materiałach japońskiego instytutu ISAS, pokazuje, jak supermasywne czarne dziury rozprowadzają „pierwiastki życia” po Wszechświecie.
Spojrzenie w serce „Oka Saurona”
Galaktyka NGC 4151, często nazywana przez astronomów „Okiem Saurona” ze względu na swój charakterystyczny wygląd, znajduje się około 62 miliony lat świetlnych od Ziemi. W jej centrum drzemie supermasywna czarna dziura, która aktywnie pożera materię.
Do tej pory wiedzieliśmy, że z okolic horyzontu zdarzeń wyrzucane są potężne wiatry cząsteczek. Jednak dopiero instrument Resolve na pokładzie teleskopu XRISM (uruchomiony w pełni w 2024 roku, a teraz dostarczający kluczowe wyniki) pozwolił zajrzeć w ich strukturę z niespotykaną dotąd precyzją. Instrument ten działa w temperaturze bliskiej zeru absolutnemu, co pozwala mu na rozróżnianie kolorów promieniowania rentgenowskiego z dokładnością, o jakiej teleskopy poprzedniej generacji mogły tylko marzyć.
Żelazo wolniejsze, tlen szybszy?
W komunikacie opublikowanym przez zespół naukowy pod kierownictwem prof. Hiroya Yamaguchi (ISAS/JAXA), badacze zwrócili uwagę na niezwykłą anomalię. Analiza linii widmowych wykazała, że różne pierwiastki w wietrze galaktycznym poruszają się z różnymi prędkościami.
To jak patrzenie na autostradę, gdzie ciężarówki (ciężkie atomy żelaza) jadą innym pasem i z inną prędkością niż samochody osobowe (lżejsze atomy tlenu i neonu). Dotychczasowe modele zakładały, że wiatr porywa wszystko jednakowo. Dane z XRISM pokazują, że mechanizm napędzający te wypływy jest znacznie bardziej skomplikowany i selektywny magnetycznie – czytamy w tłumaczeniu raportu z japońskiego serwisu JAXA.
Dlaczego to ważne? Jesteśmy dziećmi gwiazd (i czarnych dziur)
To odkrycie ma fundamentalne znaczenie dla zrozumienia ewolucji Wszechświata. Wiatry galaktyczne są głównym mechanizmem, który wynosi pierwiastki powstałe w gwiazdach (węgiel, tlen, żelazo) poza obręb macierzystej galaktyki, wzbogacając przestrzeń międzygalaktyczną. To z tej materii miliardy lat później powstają nowe układy planetarne – takie jak nasz.
Jeśli czarne dziury wyrzucają materię selektywnie, oznacza to, że nasze symulacje dotyczące kosmicznego recyklingu wymagają poprawki. Japońscy naukowcy sugerują, że rola pól magnetycznych w transporcie ciężkich pierwiastków jest kluczowa, co rzuca nowe światło na chemiczną historię Drogi Mlecznej.
Źródła informacji:
- JAXA/ISAS Press Release „XRISM High-Resolution Spectroscopy Reveals Stratified Outflows in NGC 4151„
- Materiały uzupełniające z NASA Goddard Space Flight Center (współpartner misji)
Opracowanie: Agnieszka Nowak
