eso1836fi — Tutkimustiedote

ALMA ja MUSE havaitsivat galaktisen suihkulähteen

6. marraskuuta 2018

ALMA:n havainnot ja ESO:n VLT-teleskoopin MUSE-spektrografin havaintoaineisto ovat paljastaneet massiivisen molekylaarisen kaasun suihkulähteen, jonka voimanlähteenä toimii musta aukko Abell 2597 -galaksijoukon kirkkaimmassa galaksissa. Tämän valtavan kosmisen suihkulähteen täyttä galaktista sisään- ja ulosvirtausten kiertoa ei oltu milloinkaan ennen havaittu yhdessä järjestelmässä.

Vaivaisen yhden miljardin valovuoden etäisyydellä, läheisessä Abell 2597 -nimellä tunnetussa galaksijoukossa sijaitsee suunnaton galaktinen suihkulähde. Etäisen galaksin ytimessä sijaitseva massivisen mustan aukon on havaittu pumppaavan avaruuteen valtavaa kylmän molekylaarisen kaasun suihkua, joka sitten sataa takaisin mustaan aukkoon galaksienvälisenä vedenpaisumuksena. Tällaisen valtavan kosmisen suihkulähteen sisään- ja ulosvirtauksia ei oltu milloinkaan ennen havaittu samanaikaisesti ja sen alkuperä on Abell 2597 -galaksijouko kirkkaimman galaksin sisimmän 100 000 valovuoden alueella.

"Tämä on mahdollisesti ensimmäinen järjestelmä, jossa näemme selvää todistusaineistoa sekä kylmän molekylaarisen kaasun sisäänvirtauksesta kohti mustaa aukkoa sekä ulosvirtauksesta tai nosteesta mustan aukon laukaisemista suihkuista," selittää Grant Tremblay (tutkimuslaitoksesta Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics ja aikaisempi ESO-tutkija), joka johti tätä tutkimusta. "Supermassiivinen musta aukko tämän jättimäisen galaksin keskustassa käyttäytyy kuten suihkulähteen mekaaninen pumppu."

Tremblay ja hänen tutkimusryhmänsä käyttivät ALMA:a jäljittääkseen kaasusumun sisältämien hiilimonoksidimolekyylien sijaintia ja liikettä. Nämä kylmien molekyylien, joiden lämpötilat voivat olla niin alhaisia kuin miinus 250–260°C, havaittiin putoavan sisäänpäin kohti mustaa aukkoa. Tutkimusryhmä käytti myös ESO:n VLT-teleskoopin MUSE-havaintolaitteen havaintoaineistoa jäljittääkseen lämpimämpää kaasua, joka sinkoaa mustasta aukosta suihkujen muodossa.

"Ainutkertainen tekijä täällä on hyvin yksityiskohtaisesti yhdistetty kohteen analyysi käyttäen havaintoaineistoa ALMA:lta ja MUSE:lta," selittää Tremblay. "Nämä kaksi tutkimuslaitetta muodostavat uskomattoman tehokkaan yhdistelmän."

Yhdessä nämä kaksi havaintoaineistosarjaa muodostavat täydellisen kuvan prosessista. Kylmä kaasu putoaa kohti mustaa aukkoa, sysäten sen toimintaan ja saaden sen laukaisemaan nopeasti liikkuvat hehkuvan plasman suihkut tyhjyyteen. Nämä suihkut sinkoavat mustasta aukosta näyttävän galaktisen suihkulähteen tavoin. Ilman toivoakaan galaksin gravitaatio-otteesta vapautumisesta plasma viilenee, hidastuu ja ennen pitkää sataa takaisin mustaan aukkoon, jossa kiertokulku alkaa uudelleen.

Tämä ennennäkemätön havainto saattaa tuoda tietoa galaksien elämänkiertoon. Tutkimusryhmä arvailee, että tämä prosessi ei liene vain yleinen vaan myös välttämätön galaksien muodostumisen ymmärtämiseksi. Siinä missä kylmän molekylaarisen kaasun sisään- ja ulosvirtauksia on ennenkin havaittu, tämä on ensimmäinen kerta, kun molemmat on havaittu samassa järjestelmässä ja siten ensimmäinen todiste siitä, että ne kuuluvat samaan valtavaan prosessiin.

Abell 2597 sijaitsee Vesimiehen tähdistössä ja saanut nimensä osana Abellin runsasgalaktisten joukkojen luetteloa. Luettelo käsittää myös sellaiset galaksijoukot kuin Fornax-joukko, Herkuleksen joukko ja Pandoran joukko.

Lisätietoa

Tätä tutkimusta on esitelty tutkimusjulkaisussa "A Galaxy-Scale Fountain of Cold Molecular Gas Pumped by a Black Hole", joka ilmestyi julkaisusarjassa The Astrophysical Journal.

Tutkimusryhmään kuuluvat G. R. Tremblay (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA; Yale Center for Astronomy and Astrophysics, Yale University, New Haven, USA), F. Combes (LERMA, Observatoire de Paris, Sorbonne University, Paris, France), J. B. R. Oonk (ASTRON, Dwingeloo, the Netherlands; Leiden Observatory, the Netherlands), H. R. Russell (Institute of Astronomy, Cambridge University, UK), M. A. McDonald (Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, USA), M. Gaspari (Department of Astrophysical Sciences, Princeton University, USA), B. Husemann (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Germany), P. E. J. Nulsen (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA; ICRAR, University of Western Australia, Crawley, Australia), B. R. McNamara (Physics & Astronomy Department, Waterloo University, Canada), S. L. Hamer (CRAL, Observatoire de Lyon, Université Lyon, France), C. P. O’Dea (Department of Physics & Astronomy, University of Manitoba, Winnipeg, Canada; School of Physics & Astronomy, Rochester Institute of Technology, USA), S. A. Baum (School of Physics & Astronomy, Rochester Institute of Technology, USA; Faculty of Science, University of Manitoba, Winnipeg, Canada), T. A. Davis (School of Physics & Astronomy, Cardiff University, UK), M. Donahue (Physics and Astronomy Department, Michigan State University, East Lansing, USA), G. M. Voit (Physics and Astronomy Department, Michigan State University, East Lansing, USA), A. C. Edge (Department of Physics, Durham University, UK), E. L. Blanton (Astronomy Department and Institute for Astrophysical Research, Boston University, USA), M. N. Bremer (H. W. Wills Physics Laboratory, University of Bristol, UK), E. Bulbul (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA), T. E. Clarke (Naval Research Laboratory Remote Sensing Division, Washington, DC, USA), L. P. David (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA), L. O. V. Edwards (Physics Department, California Polytechnic State University, San Luis Obispo, USA), D. Eggerman (Yale Center for Astronomy and Astrophysics, Yale University, New Haven, USA), A. C. Fabian (Institute of Astronomy, Cambridge University, UK), W. Forman (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA), C. Jones (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA), N. Kerman (Yale Center for Astronomy and Astrophysics, Yale University, New Haven, USA), R. P. Kraft (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA), Y. Li (Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute, New York, USA; Department of Astronomy, University of Michigan, Ann Arbor, USA), M. Powell (Yale Center for Astronomy and Astrophysics, Yale University, New Haven, USA), S. W. Randall (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA), P. Salomé (LERMA, Observatoire de Paris, Sorbonne University, Paris, France), A. Simionescu (Institute of Space and Astronautical Science [ISAS], Kanagawa, Japan), Y. Su (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA), M. Sun (Department of Physics and Astronomy, University of Alabama in Huntsville, USA), C. M. Urry (Yale Center for Astronomy and Astrophysics, Yale University, New Haven, USA), A. N. Vantyghem (Physics & Astronomy Department, Waterloo University, Canada), B. J. Wilkes (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA) ja J. A. ZuHone (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA).

ESO on Euroopan johtava hallitustenvälinen tähtitieteen organisaatio ja ylivoimaisesti maailman tieteellisesti tuotteliain tähtitieteellinen observatorio. ESO:lla on 16 jäsenmaata: Alankomaat, Belgia, Espanja, Irlanti, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Portugali, Puola, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekin tasavalta, joiden lisäksi Chile toimii laitteistojen sijoitusmaana ja Australia strategisena kumppanina. ESO toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, joka keskittyy tehokkaiden maanpäällisten havaintovälineiden suunnitteluun, rakentamiseen ja käyttöön. Välineiden avulla tähtitieteilijät voivat tehdä merkittäviä tieteellisiä löytöjä. ESO:lla on myös johtava asema tähtitieteen tutkimuksen kansainvälisen yhteistyön edistämisessä ja organisoinnissa. ESO:lla on Chilessä kolme ainutlaatuista huippuluokan observatoriota: La Silla, Paranal ja Chajnantor. ESO:lla on Paranalilla VLT-teleskooppi (Very Large Telescope) ja siihen liittyvä, maailmanlaajuisesti johtava VLTI-interferometri, sekä kaksi kartoitusteleskooppia. VISTA toimii infrapuna-alueella ja VST-teleskooppi näkyvän valon aallonpituuksilla. ESO on myös merkittävä kumppani kahdessa Chajnantorin laitteistossa, APEX-teleskoopissa ja ALMA-teleskoopissa, joka on maailman suurin tähtitieteellinen projekti. Lähellä Paranalia sijaitsevalla Cerro Armazonesilla ESO rakentaa 39-metrin kokoista ELT-teleskooppia (Extremely Large Telescope), josta tulee “maailman suurin tähtitaivasta havainnoiva silmä”.

Linkit

Yhteystiedot

Rami Rekola
Tuorlan observatorio
Piikkiö, Finland
Sähköposti: rareko@utu.fi

Pasi Nurmi
Tuorlan Observatorio
Piikkiö, Finland
Matkapuhelin: +358 440 121 971

Grant Tremblay
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Cambridge, USA
Puh.: +1 207 504 4862
Sähköposti: grant.tremblay@cfa.harvard.edu

Francoise Combes
LERMA, Paris Observatory
Paris, France
Sähköposti: francoise.combes@obspm.fr

Calum Turner
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6670
Sähköposti: pio@eso.org

Connect with ESO on social media

Tämä on ESO:n lehdistötiedotteen käännös eso1836.

Tiedotteesta

Tiedote nr.:eso1836fi
Nimi:Abell 2597
Tyyppi:Local Universe : Galaxy : Grouping : Cluster
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, Very Large Telescope
Science data:2018ApJ...865...13T

Kuvat

ALMA and MUSE Detect Galactic Fountain
ALMA and MUSE Detect Galactic Fountain
Englanniksi
Digitized Sky Survey image around Abell 2597
Digitized Sky Survey image around Abell 2597
Englanniksi
Abell 2597 in the Constellation of Aquarius
Abell 2597 in the Constellation of Aquarius
Englanniksi

Videot

ESOcast 182 Light: ALMA and MUSE Detect Galactic Fountain (4K UHD)
ESOcast 182 Light: ALMA and MUSE Detect Galactic Fountain (4K UHD)
Englanniksi
Zooming in on a Galactic Fountain
Zooming in on a Galactic Fountain
Englanniksi

Katso myös