Kosmiczne dżety w tej galaktyce zachowują się w zaskakujący sposób

600 milionów lat świetlnych od Ziemi znajduje się gromada galaktyk zwana Abell 3376. Na jej terenie zaobserwowano aktywną supermasywną czarną dziurę, która pochłania materię w błyskawicznym tempie. Jest ono tak wysokie, że w przestrzeń kosmiczną trafiają strumienie plazmy przemieszczające się na setki tysięcy, a nawet miliony lat świetlnych.

Astronomowie przyjrzeli się bliżej galaktyce o nazwie MRC 0600-399, której tzw. dżety już wcześniej zwracały uwagę ze względu na swoje nietypowe kształty. Nowe badania potwierdzają tezę, jakoby były one wynikiem działania pól magnetycznych generowanych za sprawą oddziaływań pomiędzy galaktykami tworzącymi gromadę i ośrodkiem międzygalaktycznym. Owe pola magnetyczne mogą dostarczyć wielu informacji na temat gromad galaktyk, m.in. dotyczące ich ewolucji oraz wzajemnych oddziaływań.

Kosmiczne dżety z MRC 0600-399 już wcześniej zwróciły uwagę astronomów

Problem od zawsze stanowił jednak fakt, iż trudno było je zaobserwować. Teraz sytuacja uległa zmianie – wyjściem z sytuacji okazały się wspomniane dżety. Należy zauważyć, że nie cała materia wchodząca w skład dysku akrecyjnego zostanie pochłonięta przez czarną dziurę i skończy za granicami horyzontu zdarzeń. Niewielka część tej materii zostaje skierowana z wewnętrznego obszaru dysku akrecyjnego w kierunku biegunów, gdzie zostaje wystrzelona w przestrzeń kosmiczną. Właśnie wtedy powstają dżety składające się ze zjonizowanej plazmy, rozpędzonej do wartości zbliżonej do prędkości światła.

Artykuł opublikowany na łamach Nature sugeruje, że pole magnetyczne czarnej dziury odgrywa ważną rolę w tym procesie. Linie pola magnetycznego, jak wynika z modeli, działają niczym synchrotron, który przyspiesza materię przed wystrzeleniem w przestrzeń kosmiczną. Wtedy też dżety są kształtowane przez pola magnetyczne i mogą rozciągać się na ogromne odległości, liczone nawet w milionach lat świetlnych.

Kształt dżetów z MRC 0600-399 jest szczególnie niezwykły, dlatego międzynarodowy zespół badawczy postanowił dokładniej im się przyjrzeć. Pomógł im w tym zaawansowany radioteleskop MeerKAT z RPA. Wykonane przez niego zdjęcia pokazały, że dżety zakrzywiają się pod prawie 90-stopniowym kątem. Co więcej, fotografie sugerują występowanie rozproszonych obszarów emisji radiowej po obu stronach punktu, w którym dżet się wygina, tworząc kształt litery T.

W ramach symulacji naukowcy próbowali odtworzyć kształt dżetów. Zrozumieli, że dżet z czarnej dziury poruszający się z prędkością przekraczającą prędkość dźwięku i zderzający się z zakrzywioną strukturą pola magnetycznego, której nie mógł przeniknąć, mógłby przybrać kształt dżetów z galaktyki MRC 0600-399. Badacze porównują to do sytuacji, w której strumień wody, np. z kranu, uderza o twardą warstwę umywalki, co powoduje jego zakrzywienie.