Desetljećima su astrofizičari zagonetali nad odnosom Supermasivne crne rupe (SMBH) i njihovih galaksija. Od 1970-ih se podrazumijeva da većina masivnih galaksija ima SMBH u središtu i da su one okružene rotirajućim torijima plina i prašine. Prisutnost ovih crnih rupa i torija uzrokuje da ogromne galaksije imaju aktivni galaktički nukleus (AGN).
Međutim, nedavna studija koju je proveo međunarodni tim istraživača otkrila je zapanjujući zaključak prilikom proučavanja ovog odnosa. Koristeći veliki milimetar / submilimetarski niz Atacama (ALMA) za promatranje aktivne galaksije s jakim ioniziranim odljevom plina iz galaktičkog centra, tim je dobio rezultate koji bi mogli ukazivati na to da ne postoji veza između SMBH i njegove galaksije domaćina.
Studija pod nazivom "Nema znakova jakog molekularnog izljeva plina u infracrvenu svijetlu galaksiju zakrivenu prašinom s jakim odljevom joniziranog plina" nedavno se pojavila u časopisu Astrofizički časopis, Studiju je vodio Yoshiki Toba s Instituta za astronomiju i astrofiziku Academia Sinica iz Tajvana, a uključivali su članove sa Ehime sveučilišta, Sveučilišta Kogakuin i Nacionalnog astronomskog opservatorija Japana, Sveučilišta za napredne studije (SOKENDAI) i Sveučilišta Johns Hopkins ,
Pitanje kako su SMBH utjecale na evoluciju galaktike ostaje jedno od najvećih neriješenih pitanja u modernoj astronomiji. Među astrofizičarima nešto je unaprijed zaključeno da SMBH-ovi imaju značajan utjecaj na formiranje i evoluciju galaksija. Prema ovom prihvaćenom pojmu, SMBH značajno utječu na molekularni plin u galaksijama, što ima dubok utjecaj na stvaranje zvijezda.
U osnovi, ova teorija drži da veće galaksije akumuliraju više plina, što rezultira s više zvijezda i masivnijom središnjom crnom rupom. Istovremeno, postoji i mehanizam povratnih informacija, gdje rastuće crne rupe prikupljaju više materije na sebi. Zbog toga oni šalju ogromnu količinu energije u obliku zračenja i mlaznica čestica, za koje se vjeruje da umanjuju stvaranje zvijezda u njihovoj blizini.
Međutim, kada su promatrali infracrvenu (IR) svijetlu galaksiju zakrivenu prašinom (DOG) - WISE1029 + 0501 - Yoshiki i njegovi kolege dobili su rezultate koji su bili u suprotnosti s ovom pojmom. Nakon provođenja detaljne analize pomoću ALMA, tim je utvrdio da nema znakova značajnog molekularnog izljeva plina koji dolazi iz WISE1029 + 0501. Također su otkrili da aktivnost stvaranja zvijezda u galaksiji nije bila ni intenzivnija niti suzbijena.
To ukazuje da snažni ionizirani odljev plina koji dolazi iz SMBH u WISE1029 + 0501 nije utjecao značajno na okolni molekularni plin ili stvaranje zvijezda. Kao što je objasnio dr. Yoshiki Toba, ovaj rezultat:
„[H] kao što je koevoluciju galaksija i supermasivnih crnih rupa učinilo zbunjujućom. Sljedeći korak je ispitivanje više podataka ove vrste galaksija. To je ključno za razumijevanje cjelovite slike formiranja i evolucije galaksija i supermasivnih crnih rupa “.
To ne samo da se suočava s uobičajenom mudrošću, već i s obzirom na nedavna istraživanja koja su pokazala čvrstu povezanost između mase središnjih crnih rupa i one njihovih galaksija domaćina. Ova korelacija sugerira da su se supermasivne crne rupe i njihove galaksije domaćini razvijali zajedno tijekom posljednjih 13,8 milijardi godina i usko su međusobno djelovali kako su rasli.
U tom pogledu, ova najnovija studija samo je produbila misteriju odnosa između SMBH-a i njihovih galaksija. Kao što je Tohru Nagao, profesor sa Sveučilišta Ehime i koautor studije, naznačio:
"[W] e astronomi ne razumiju stvarni odnos između aktivnosti supermasivne crne rupe i stvaranja zvijezda u galaksijama. Stoga, mnogi astronomi, uključujući nas, rado promatraju stvarnu scenu interakcije između nuklearnog odljeva i aktivnosti stvaranja zvijezda, radi otkrivanja tajne koevolucije. "
Tim je za svoju studiju odabrao WISE1029 + 0501 jer astronomi vjeruju da DOGs u svojim jezgrama aktivno rastu SMBH. Konkretno, WISE1029 + 0501 ekstremni je primjer galaksija u kojima odljevni plin ionizira intenzivno zračenje iz svoje SMBH. Kao takvi, istraživači su bili visoko motivirani da vide što se događa s molekularnim plinom ove galaksije.
Studija je omogućena zahvaljujući osjetljivosti ALMA-e, što je izvrsno kada se radi o istraživanju svojstava molekularnog plina i aktivnosti stvaranja zvijezda u galaksijama. U stvari, provedeno je više studija zadnjih godina koje su se oslanjale na ALMA kako bi istražile svojstva plina i SMBHs udaljenih galaksija.
I dok se rezultati ove studije suprotstavljaju široko postavljenim teorijama o evoluciji galaktika, Yoshiki i njegovi kolege su uzbuđeni zbog onoga što bi ovo istraživanje moglo otkriti. Na kraju, može biti da zračenje iz SMBH ne utječe uvijek na molekularni plin i stvaranje zvijezda svoje galaksije domaćina.
"Ne razumijevanje takve koevolucije presudno je za astronomiju", rekao je Yoshiki. "Prikupljanjem statističkih podataka ove vrste galaksija i nastavljanjem daljnjih praćenja pomoću ALMA, nadamo se da ćemo otkriti istinu."
