Astronomowie zarejestrowali błyskawiczny wiatr wystrzelony przez supermasywną czarną dziurę tuż po rozbłysku rentgenowskim

Międzynarodowa współpraca astronomów pod koniec roku 2025 odnotowała rzadkie zjawisko: potężny, nadzwyczaj szybki wiatr, wyrzucony przez supermasywną czarną dziurę, pojawił się niemal natychmiast po intensywnym wyrzucie promieniowania rentgenowskiego. To zdarzenie, uchwycone dzięki skoordynowanym obserwacjom z wykorzystaniem teleskopów kosmicznych pracujących w paśmie rentgenowskim, dostarczyło kluczowych danych na temat dynamiki aktywnych jąder galaktyk (AGN). Wyniki tych badań zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie „Astronomy & Astrophysics” w grudniu 2025 roku.

Obiektem centralnym tych badań była supermasywna czarna dziura zlokalizowana w sercu spiralnej galaktyki NGC 3783, oddalonej od Ziemi o około 130 milionów lat świetlnych. Ta czarna dziura, której masa jest równa trzystu milionom mas Słońca, aktywnie pochłania otaczającą materię, co czyni jej jądro potężnym emiterem promieniowania we wszystkich zakresach elektromagnetycznych. Według pomiarów uzyskanych metodą mapowania rewerberacyjnego, masa czarnej dziury w NGC 3783 szacowana jest również na 2,8 miliona mas słonecznych.

Obserwacje prowadzono przy użyciu europejskiego satelity XMM-Newton, który został wystrzelony w grudniu 1999 roku, oraz najnowszego japońskiego instrumentu XRISM, który rozpoczął misję we wrześniu 2023 roku. Szczegółowa analiza wykazała, że najpierw z centrum czarnej dziury nastąpił gwałtowny i jasny rozbłysk rentgenowski, który szybko osłabł. Co zaskakujące, zaledwie jeden dzień później zaobserwowano wyrzut materii w postaci potężnych wiatrów, osiągających prędkość rzędu 60 000 kilometrów na sekundę. Jest to mniej więcej jedna piąta prędkości światła. Liyii Gu z Holenderskiej Organizacji Badań Kosmicznych (SRON), główna autorka pracy, podkreśliła, że bezprecedensowa szybkość formowania się tych wiatrów jest zjawiskiem wyjątkowym.

Współautor badania, Matteo Guainazzi z Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), wysunął hipotezę, że te strumienie materii powstały w wyniku nagłego „rozplątania” skomplikowanej konfiguracji magnetycznej panującej w jądrze AGN. Mechanizm ten, choć zachodzi w znacznie większej skali, wykazuje pewne podobieństwo do zjawisk obserwowanych podczas koronalnych wyrzutów masy na naszym Słońcu. Eric Kuulkers, kierownik naukowy projektu XMM-Newton, zaznaczył, że to analogiczne zachowanie sugeruje istnienie wspólnych, fundamentalnych zasad fizyki wysokich energii rządzących Wszechświatem.

Takie wysokoenergetyczne wiatry mają fundamentalne znaczenie dla zrozumienia ewolucji galaktyk, ponieważ odgrywają kluczową rolę w procesie zwanym sprzężeniem zwrotnym. Energia przenoszona przez te strumienie jest w stanie wpływać na procesy gwiazdotwórcze w galaktyce macierzystej. Dzieje się tak poprzez podgrzewanie gazu międzygwiazdowego, co efektywnie reguluje tempo, w jakim galaktyka rośnie. Możliwość zaobserwowania tego konkretnego zdarzenia była wynikiem równoczesnego monitorowania NGC 3783 przez siedem różnych obserwatoriów kosmicznych. Wśród nich znajdowały się tak znane instrumenty jak NuSTAR, Hubble, Chandra, Swift oraz NICER, co świadczy o skali i precyzji podjętych działań badawczych.