Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass das supermassive Schwarze Loch im Zentrum einer Galaxie einen direkten Einfluss auf die chemische Verteilung der Wirtsgalaxie haben kann. Dies ist ein weiterer Teil des Puzzles zum Verständnis der Entwicklung von Galaxien.
Es ist bekannt, dass aktive supermassereiche Schwarze Löcher große Veränderungen in ihren Wirtsgalaxien hervorrufen können, indem sie sich erwärmen und das interstellare Gas in der Galaxie entfernen. Aber die kompakte Größe von Schwarzen Löchern, die großen Entfernungen von der Erde und die Verdunkelung durch Staub in den Galaxien haben es schwierig gemacht, die chemische Zusammensetzungsverteilung des Gases um ein aktives supermassereiches Schwarzes Loch herum zu messen.
In dieser Studie nutzte ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Toshiki Saito vom National Astronomical Observatory of Japan und Taku Nakajima von der Universität Nagoya ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), um die zentrale Region von Messier 77 in 51,4 Millionen Lichtjahren Entfernung zu beobachten weg in Richtung des Sternbildes Cetus. Messier 77 ist ein relativ nahes Beispiel einer Galaxie, die ein aktives supermassereiches Schwarzes Loch beherbergt. Ihre Arbeit wurde veröffentlicht in Das Astrophysikalische Journal.
Dank der hohen räumlichen Auflösung von ALMA und einer neuen Analysetechnik für maschinelles Lernen konnte das Team die Verteilung von 23 Molekülen kartieren. Dies ist die erste Umfrage, die die Verteilung aller nachgewiesenen Moleküle durch unvoreingenommene Beobachtungen objektiv darstellt.
Die Ergebnisse zeigen, dass auf dem Weg der bipolaren Jets, die in der Nähe des Schwarzen Lochs austreten, Moleküle, die häufig in Galaxien vorkommen, wie Kohlenmonoxid (CO), scheinbar zerfallen, während die Konzentrationen charakteristischer Moleküle wie eines Isomers von HCN und des Cyanidradikals zunimmt (CN) erhöhen.
Dies ist ein direkter Beweis dafür, dass supermassive Schwarze Löcher nicht nur die großräumige Struktur, sondern auch die chemische Zusammensetzung ihrer Muttergalaxien beeinflussen.
Mehr Informationen:
Taku Nakajima et al., Molekulare Häufigkeit der zirkumnuklearen Region um einen aktiven galaktischen Kern in NGC 1068 basierend auf einer bildgebenden Linienuntersuchung im 3-mm-Band mit ALMA, Das Astrophysikalische Journal (2023). DOI: 10.3847/1538-4357/ace4c7
Toshiki Saito et al., AGN-gesteuerter Kaltgasausfluss von NGC 1068, charakterisiert durch dissoziationsempfindliche Moleküle, Das Astrophysikalische Journal (2022). DOI: 10.3847/1538-4357/ac80ff