Z centrum galaktyki M87 wystrzelił długi dżet materii. Wzdłuż niego eksplodują gwiazdy

Duże galaktyki co do zasady wyglądają zazwyczaj podobnie. Mamy w ich wnętrzach setki miliardów gwiazd, które w sposób bardziej lub mniej uporządkowany krążą wokół centrum, w którym znajduje się supermasywna czarna dziura. Ewolucja gwiazd we wszystkich galaktykach przebiega podobnie. Mniejsze gwiazdy powoli wykorzystują swoje zapasy paliwa, zapewniając sobie długie życie, trwające nawet biliony lat, a większe, masywniejsze szybko i intensywnie przepalają całe zapasy, aby na koniec spektakularnie eksplodować w eksplozjach supernowych. Od czasu do czasu naukowcy odkrywają pewne związki pomiędzy zupełnie niezwiązanymi ze sobą procesami astrofizycznymi. Tym razem, taki właśnie zaskakujący związek dostrzeżono w galaktyce M87.
M87

M87

Jak w każdej innej galaktyce, tak i w tej dochodzi od czasu do czasu do eksplozji nowej, w której to do wybuchu dochodzi na powierzchni białego karła, który będąc składnikiem ciasnego układu podwójnego, odziera swoją gwiezdną towarzyszkę z materii.

Oprócz tego, z centrum galaktyki M87 emitowany jest w przestrzeń międzygalaktyczną masywny dżet plazmy rozciągający się na wiele tysięcy lat świetlnych nad galaktykę. Jego źródłem jest supermasywna czarna dziura o masie 6,5 miliarda mas Słońca.

Pozornie eksplozje nowe oraz dżet poza wspólną galaktyką nie powinny mieć ze sobą nic wspólnego. Do eksplozji białych karłów dochodzi wskutek zwiększania masy białych karłów w układach podwójnych, a dżet jest konsekwencją opadania materii na centralną supermasywną czarną dziurę.

Czytaj także: Supermasywna czarna dziura w M87 jeszcze wyraźniej. Naukowcy poprawili przełomowe zdjęcie

Okazuje się jednak, że rzeczywistość jest bardziej skomplikowana. Naukowcy odkryli bowiem, że do większości eksplozji nowych w galaktyce M87 dochodzi w bezpośrednim otoczeniu dżetu plazmy, choć można by było się spodziewać, że będą one losowo rozsiane po całej galaktyce.

Dane obserwacyjne zebrane w dwóch różnych programach badawczych realizowanych za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a pozwoliły na zidentyfikowanie 135 eksplozji nowych w opisywanej galaktyce. Większość z nich znajduje się na ścieżce dżetu plazmy emitowanego przez galaktykę. Oczywiście to może być przypadek, ale szansa na to wynosi zaledwie 0,3 proc. Warto zauważyć, że jest to pierwsza galaktyka, w której dostrzeżono tę nietypową zależność. Niestety, ale póki co nie mamy możliwości zidentyfikowania położenia eksplozji nowych w innych galaktykach emitujących tak silne dżety.

Istnieje kilka teorii na temat tego, w jaki sposób dżet plazmy mógłby prowokować eksplozje nowych. Teoretycznie najprostsza z nich mówi, że promieniowanie dżetu podgrzewa układ podwójny, tym samym zwiększając transfer masy z gwiazdy na białego karła, szybciej doprowadzając do eksplozji. Zważając na to, że jest to zjawisko powtarzalne (eksplozja nowa na powierzchni białego karła nie niszczy samego białego karła, przez co po eksplozji cały proces się powtarza), moglibyśmy w ten sposób obserwować więcej nowych wzdłuż dżetu, niż gdziekolwiek indziej w galaktyce. Problem jednak w tym, że w dużych odległościach od źródła dżetu nie jest on w stanie aż tak bardzo wpływać na gwiazdy, które napotyka na swojej drodze.

Czytaj także: To tu powstają dżety emitowane przez czarne dziury. Pierwsze takie zdjęcie w historii

Może być też tak, że dżet prowokuje powstawanie gwiazd w swoim otoczeniu. Im więcej będzie gwiazd, tym więcej będzie układów podwójnych. Im więcej układów podwójnych, tym więcej eksplozji nowych.

Alternatywnie może być tak, choć tej teorii jeszcze nie testowano, że fala uderzeniowa dżetu rozpychając materię napotykaną na drodze, prowadzi do kompresji pyłu i gazu i powstawania gęstych obłoków, w których rozpoczynają się procesy powstawania gwiazd. Co więcej, fala uderzeniowa teoretycznie mogłaby także rozgrzewać gwiazdę skuteczniej niż samo promieniowanie w dżecie, a tym samym prowokować eksplozje.

Jak na razie nie wiemy zatem, jak dżety wpływają na eksplozje nowe. Nie zmienia to jednak faktu, że zwiększona częstotliwość pojawiania się nowych wzdłuż dżetu M87 została potwierdzona i raczej nie jest przypadkiem.