FTMC Fundamentinių tyrimų skyriaus astrofizikas Matas Tartėnas tapo gamtos mokslų daktaru. Kovo 28 d. jis apgynė disertaciją „Supermasyvių juodųjų skylių maitinimas ir grįžtamasis ryšys“ („Supermassive Black Hole Feeding and Feedback“). Mokslinis vadovas – dr. Kastytis Zubovas.
Sveikiname kolegą ir linkime tolesnės visokeriopos sėkmės tyrinėjant Visatos paslaptis!
Mokslininkas išsamiai paaiškina, apie ką yra jo parašyta disertacija.
„Pastarųjų dešimtmečių stebėjimai atskleidė, jog bene kiekvienos masyvios galaktikos centre sutiksime supermasyvią juodąją skylę. Iš pavadinimo gali pasirodyti, jog šie egzotiški objektai dominuoja ir galaktikos sukasi aplink juos, tačiau taip tikrai nėra. Supermasyvių juodųjų skylių gravitacija dominuoja tik sąlyginai mažoje srityje aplink jas ir jų maitinimą [kuomet juodoji skylė sugeria medžiagą iš aplinkos] lemia procesai, vykstantys už jų įtakos sferos ribų.
Medžiagos – tarpžvaigždinių dujų – artėjimas centrinių juodųjų skylių link yra ganėtinai sudėtinga ir iki galo neišspręsta problema. Disertacijoje nagrinėjama būtent tai – kaip gali vykti centrinių supermasyvių juodųjų skylių maitinimas ir koks šio proceso kuriamų vėjų bei tėkmių poveikis galaktikoms.
(2019 m. balandžio 10 d. Įvykių horizonto teleskopu atlikta supermasyvios juodosios bedugnės Mesjė 87 galaktikoje fotografija. Joje matoma radijo bangų spinduliuotė nuo įkaitinto akrecijos žiedo. Wikipedia.org nuotrauka)
Galaktikų centrai yra itin sudėtingos dinaminės sistemos, todėl juos atkuriant pasitelkiami skaitmeniniai hidrodinaminiai modeliai. Pasinaudodami jais, mes galime sukurti griežtai kontroliuojamas sąlygas ir nustatyti dominuojančius procesus vienu ar kitu atveju. Taip pat, kadangi turime (kone) visą informaciją apie sumodeliuotą sistemą, joje lengviau galime atrasti ir naujų reiškinių ar nuspėti, į ką būtų verta sutelkti dėmesį kreipiant teleskopą į taikinį kitą kartą.
Dabartiniai modernūs teleskopai, kaip Jameso Webbo kosminis teleskopas, ALMA ar [juodąją skylę pirmasis istorijoje nufotografavęs] Įvykių horizonto teleskopas (Event Horizon Telescope, EHT) leidžia mums tiesiogine to žodžio prasme stebėti Visatą vis giliau. Nauja informacija, ypač apie aktyvuosius galaktikų branduolius ankstyvoje Visatoje, verčia permąstyti kai kurias net ir gana nusistovėjusias prielaidas apie centrinių juodųjų skylių maitinimą bei jų vaidmenį galaktikų ir visos Visatos evoliucijoje.
Šioje dinamiškoje mokslo aplinkoje net ir, atrodytų, gana kuklūs skaitmeniniai modeliai, neaprėpiantys net visos vienos galaktikos (ką jau kalbėti apie didžiulius jų telkinius), randa savo vietą ir yra itin naudingi tiek kalibruojant didesnius, tiek ieškant atsakymų į konkrečius klausimus, į kuriuos didieji modeliai (kol kas) atsakyti paprasčiausiai negali, kaip pavyzdžiui „Ar supermasyvių juodųjų skylių vėjai gali paskatinti žvaigždžių formavimąsi?“ arba „Kaip dujos įveikia paskutinius kelis parsekus artėdamos prie juodosios skylės?“.
(Paukščių Tako galaktikos centras, matomas (ir lazeriu parodytas) naktiniame danguje. Wikipedia.org nuotrauka)
Mūsų darbuose nagrinėtas galimas Paukščių Tako galaktikos aktyvumo scenarijus. Mes gana paprastu modeliu parodėme, jog galaktikos centre stebimas aplinkbranduolinis žiedas reikšmingas aiškinant protarpiškus aktyvumo epizodus. Paskirų susidūrimų dėka tokios struktūros natūraliai susiformuoja ir auga, iki kol mažiau tikėtinas priešpriešinis susidūrimas leidžia nemažą dalį šio rezervuaro sumaitinti juodajai skylei. Panašios struktūros stebimos ir kitose galaktikose, todėl toks scenarijus tikėtinas ne tik Paukščių Take.
Mūsų modeliai taip pat parodė, jog net ir stipraus aktyvumo metu sukuriamos galingos tėkmės nebūtinai išardo tankiausias struktūras – centrinius žiedus ar debesis. Tai leidžia paaiškinti galaktikos centre prieš maždaug 6 milijonus metų, aktyvumo epizodo metu, susiformavusias žvaigždes. O žiūrint kiek plačiau, netgi pagrįsti stiprinančio, nors ir trumpalaikio, poveikio žvaigždžių formavimuisi hipotezę“, – pasakoja M. Tartėnas.
FTMC informacija