Lubang hitam supermasif di teras galaksi yang paling besar mendatangkan malapetaka di sekitarnya. Semasa fasa yang paling aktif - ketika mereka menyala sebagai kuarsa bercahaya - mereka melancarkan aliran keluar gas yang sangat kuat dan berkelajuan tinggi.
Aliran keluar ini dapat menyapu dan memanaskan bahan, memainkan peranan penting dalam pembentukan dan evolusi galaksi besar. Ahli astronomi tidak hanya memerhatikan mereka di seluruh Alam Semesta yang kelihatan, mereka juga memainkan unsur penting dalam model teori.
Tetapi sifat fizikal aliran keluar itu sendiri sudah lama menjadi misteri. Mekanisme fizikal apa yang menyebabkan gas mencapai kecepatan tinggi seperti itu, dan dalam beberapa keadaan dikeluarkan dari galaksi?
Satu kajian baru memberikan bukti langsung pertama bahawa aliran keluar ini dipercepat oleh jet bertenaga yang dihasilkan oleh lubang hitam supermasif.
Dengan menggunakan Teleskop Sangat Besar di Chile, sepasukan ahli astronomi yang diketuai oleh Clive Tadhunter dari Sheffield University, memerhatikan galaksi aktif IC 5063 yang berdekatan. Di lokasi di galaksi di mana jetnya mempengaruhi kawasan gas yang padat, gas bergerak dengan kecepatan yang luar biasa lebih dari 600,000 batu sejam.
"Sebagian besar gas dalam aliran keluar adalah dalam bentuk hidrogen molekul, yang rapuh dalam arti ia hancur pada tenaga yang relatif rendah," kata Tadhunter dalam siaran pers. "Saya merasa luar biasa bahawa gas molekul dapat bertahan dipercepat oleh jet zarah-zarah yang sangat bertenaga bergerak hampir dengan kelajuan cahaya.
Semasa jet bergerak melalui bahan galaksi, mereka mengganggu gas di sekitarnya dan menghasilkan gelombang kejutan. Gelombang kejutan ini bukan sahaja mempercepat gas, tetapi juga memanaskannya. Pasukan menganggarkan gelombang kejutan memanaskan gas ke suhu yang cukup tinggi untuk mengionkan gas dan memisahkan molekul. Hidrogen molekul hanya terbentuk dalam gas selepas kejutan yang lebih sejuk.
"Kami mengesyaki bahawa molekul-molekul itu pasti dapat berubah setelah gas benar-benar terganggu oleh interaksi dengan jet plasma yang cepat," kata Raffaella Morganti dari Institut Kapteyn, Groningen University. "Pemerhatian langsung kami terhadap fenomena tersebut telah mengesahkan bahawa keadaan ekstrem ini memang boleh berlaku. Sekarang kita perlu berusaha menjelaskan fizik interaksi yang tepat. "
Di ruang antara bintang, hidrogen molekul terbentuk di permukaan butiran debu. Tetapi dalam senario ini, debu mungkin musnah dalam gelombang kejutan yang kuat. Walaupun mungkin hidrogen molekul terbentuk tanpa bantuan butiran debu (seperti yang terlihat di Alam Semesta awal) mekanisme yang tepat dalam kes ini masih belum diketahui.
Penyelidikan ini membantu menjawab soalan lama - memberikan bukti langsung pertama bahawa jet mempercepat aliran keluar molekul yang dilihat dalam galaksi aktif - dan menanyakan yang baru.
Hasilnya diterbitkan di Nature dan boleh didapati dalam talian.
