Astronomowie dokonali niezwykłego odkrycia, obserwując dżety materiału wyrzucone z aktywnej czarnej dziury, które rozciągają się na 23 miliony lat świetlnych. To największe dotąd zarejestrowane strumienie plazmy emitowane z okolic czarnych dziur, które mogą mieć znaczący wpływ na rozwój galaktyk.

Publikacja opisująca wyniki tych obserwacji pojawiła się na łamach czasopisma "Nature" (DOI: 10.1038/s41586-024-07879-y).

Niemal każda galaktyka w kosmosie skrywa w swoim centrum supermasywną czarną dziurę, znaną z tego, że pochłania materię z otoczenia. Ale jak pokazuje to odkrycie, te potężne obiekty nie tylko pochłaniają, ale również wyrzucają ogromne ilości materii, co może mieć kluczowe znaczenie dla struktury i ewolucji galaktyk.

Kiedy czarna dziura staje się aktywna, tworzy akrecyjny dysk wokół siebie, z którego część materii jest przyspieszana w kierunku biegunów i wyrzucana jako dżety. Te dżety poruszają się z prędkościami sięgającymi znacznego procentu prędkości światła, co sprawia, że są niezwykle dynamicznymi zjawiskami we wszechświecie.

Niedawno odkryte dżety są tak długie, że można je porównać do ustawienia 140 galaktyk Drogi Mlecznej jedna za drugą. Martijn Oei z California Institute of Technology (Caltech), główny autor badania, zauważa, że „Droga Mleczna byłaby zaledwie małą kropką w porównaniu do tych olbrzymich erupcji”.

Wyrzuty, z których pochodzą dżety, są osadzone w strukturze nazwanej przez astronomów Porfyrion. Jak wskazują badania, Porfyrion istnieje od czasów, gdy wszechświat miał zaledwie 6,3 miliarda lat, co czyni to odkrycie kluczowym dla zrozumienia wczesnych etapów ewolucji kosmicznej.

Przed odkryciem Porfyriona, największym zarejestrowanym obiektem emitującym dżety była struktura nazwana Alkyoneus, uformowana z materii w 2022 roku. Alkyoneus wydaje się znacznie mniejsza w porównaniu do nowego odkrycia.

Co więcej, odkrycie Porfyriona sugeruje, że mega-struktury, takie jak te, mogły mieć duży wpływ na ewolucję galaktyk w młodym wszechświecie. Zauważono, że dżety w tamtym czasie mogły przekraczać znacznie granice lokalnych galaktyk, oddziałując na inne obiekty kosmiczne w ich pobliżu.

George Djorgovski z Caltech podkreśla, że odkrycie Podfyriona ukazuje nową perspektywę na dynamikę galaktyczną. Ostatecznie powyższe dowody wskazują na to, że dżety mogą być kluczowe dla zrozumienia powstawania i ewolucji galaktyk.

Podczas gdy Porfyrion jest największą znaną strukturą swojego rodzaju, badania przy użyciu europejskiej sieci radioteleskopów LOFAR ujawniają, że na niebie istnieje znacznie więcej mniejszych struktur utworzonych przez emisję dżetów – ponad 10 000. Z tego względu, astronomowie uważają, że rozumiemy tylko wierzchołek góry lodowej, jeśli chodzi o liczba oraz aktywność tych olbrzymów.

Ostatnim zaskoczeniem jest to, że te dżety powstały z galaktyki, która jest około 10 razy masywniejsza od Drogi Mlecznej, i znajduje się 7,5 miliarda lat świetlnych od Ziemi. Układ tych dżetów może mieć duże konsekwencje dla zrozumienia struktury wszechświata w jego wczesnych latach.

Odkrycia te nie tylko poszerzają naszą wiedzę na temat czarnych dziur i dżetów, ale także otwierają nowe możliwości badań w obszarze astrofizycznym. Możliwość dotarcia do tak ogromnych struktur może zrewolucjonizować nasze rozumienie dynamiki galaktyk oraz ewolucji wszechświata.