ในช่วงทศวรรษที่ 1960 นักวิทยาศาสตร์ค้นพบแหล่งวิทยุขนาดใหญ่ (รู้จักกันในชื่อราศีธนู A *) ที่ใจกลางทางช้างเผือกซึ่งต่อมาถูกเปิดเผยว่าเป็นหลุมดำมวลมหาศาล (SMBH) ตั้งแต่นั้นมาพวกเขาได้เรียนรู้ว่า SMBH เหล่านี้อาศัยอยู่ในใจกลางกาแลคซีขนาดใหญ่ที่สุด การปรากฏตัวของหลุมดำเหล่านี้เป็นสิ่งที่ทำให้ศูนย์กลางของกาแลคซีเหล่านี้มีความส่องสว่างมากกว่าปกติ Active Galactic Nuclei (AGNs)
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานักดาราศาสตร์ได้สังเกตเห็นการไหลของโมเลกุลที่รวดเร็วซึ่งเกิดจาก AGN ซึ่งทำให้พวกเขางงงวย สำหรับหนึ่งมันเป็นความลึกลับที่อนุภาคใด ๆ สามารถอยู่รอดจากความร้อนและพลังงานของการไหลของหลุมดำได้ แต่จากการศึกษาใหม่ที่ผลิตโดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยนอร์ทเวสเทิร์นโมเลกุลเหล่านี้เกิดขึ้นจริงภายในสายลม ทฤษฎีนี้อาจช่วยอธิบายว่าดาวก่อตัวอย่างไรในสภาพแวดล้อมสุดขั้ว
การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้ปรากฏตัวใน ประกาศรายเดือนของสมาคมดาราศาสตร์ ภายใต้ชื่อ“ ที่มาของการไหลออกของโมเลกุลอย่างรวดเร็วในควาซาร์: การสร้างโมเลกุลในลมกาแลคซีที่ขับเคลื่อนด้วย AGN” การศึกษาดำเนินการโดย Alexander J Richings และผู้ช่วยศาสตราจารย์ Claude-André Faucher-Giguère จากศูนย์ Northwestern University เพื่อการวิจัยแบบสหวิทยาการและการสำรวจทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์ (CIERA)
เพื่อประโยชน์ในการศึกษาของพวกเขา Richings ได้พัฒนารหัสคอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่มีความสามารถในการสร้างแบบจำลองกระบวนการทางเคมีอย่างละเอียดในก๊าซระหว่างดวงดาวซึ่งถูกเร่งด้วยการเติบโตของรังสีของ SMBH ในขณะเดียวกัน Claude-André Faucher-Giguèreสนับสนุนความเชี่ยวชาญของเขาโดยใช้เวลาในอาชีพของเขาศึกษาการก่อตัวและวิวัฒนาการของกาแลคซี ดังที่ Richings อธิบายไว้ในการแถลงข่าวทางตะวันตกเฉียงเหนือ:
“ เมื่อหลุมดำลมพัดก๊าซจากกาแลคซีโฮสต์ก๊าซจะถูกทำให้ร้อนจนถึงอุณหภูมิสูงซึ่งทำลายโมเลกุลใด ๆ ที่มีอยู่ โดยการสร้างแบบจำลองทางเคมีโมเลกุลในการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ของลมหลุมดำเราพบว่าก๊าซที่พัดขึ้นนี้สามารถทำให้เย็นลงและก่อตัวเป็นโมเลกุลใหม่ได้”
การดำรงอยู่ของการไหลออกของพลังรูปแบบ SMBHs ได้รับการยืนยันครั้งแรกในปี 2015 เมื่อนักวิจัยใช้ ESA ของ Herschel Space Observatory และข้อมูลจากญี่ปุ่น / สหรัฐอเมริกา ดาวเทียม Suzaku เพื่อสังเกต AGN ของกาแลคซีที่รู้จักกันในชื่อ IRAS F11119 + 3257 พวกเขามุ่งมั่นที่จะมีการระบายกาแลคซีของก๊าซระหว่างดวงดาวซึ่งมีผลต่อการก่อตัวดาวฤกษ์ใหม่และสามารถนำไปสู่กาแลคซีทรงกลมสีแดงและตาย
การติดตามนี้เกิดขึ้นในปี 2560 ด้วยการสังเกตซึ่งบ่งชี้ว่าดาวฤกษ์ใหม่ที่เคลื่อนที่อย่างรวดเร็วก่อตัวขึ้นในการไหลออกเหล่านี้ซึ่งเป็นสิ่งที่นักดาราศาสตร์เคยคิดว่าเป็นไปไม่ได้เพราะมีสภาวะที่รุนแรงภายใน โดยการตั้งทฤษฎีว่าอนุภาคเหล่านี้เป็นผลมาจากลมของหลุมดำ, Richings และ Faucher-Giguere มีการจัดการเพื่อตอบคำถามที่เกิดจากการสังเกตก่อนหน้านี้
โดยพื้นฐานแล้วทฤษฎีของพวกเขาช่วยอธิบายการคาดการณ์ที่เกิดขึ้นในอดีตซึ่งดูขัดแย้งกันในแวบแรก ในอีกด้านหนึ่งมันเป็นคำทำนายที่ว่าหลุมดำลมจะทำลายโมเลกุลที่มันชนกัน อย่างไรก็ตามมันยังทำนายได้ว่าโมเลกุลใหม่จะเกิดขึ้นภายในลมเหล่านี้รวมถึงไฮโดรเจนคาร์บอนมอนอกไซด์และน้ำซึ่งสามารถให้กำเนิดดาวดวงใหม่ได้ ดังที่ Faucher-Giguèreอธิบาย:
“ นี่เป็นครั้งแรกที่กระบวนการสร้างโมเลกุลได้รับการจำลองอย่างละเอียดและในมุมมองของเรามันเป็นคำอธิบายที่น่าสนใจอย่างมากสำหรับการสังเกตว่าโมเลกุลนั้นแพร่หลายในลมหลุมดำมวลมหาศาลซึ่งเป็นหนึ่งในสิ่งสำคัญที่สุด ปัญหาในสนาม”
Richings และ Faucher-Giguèreตั้งตารอวันที่ทฤษฎีของพวกเขาจะได้รับการยืนยันจากภารกิจรุ่นต่อไป พวกเขาทำนายว่าโมเลกุลใหม่ที่เกิดขึ้นจากการไหลออกของหลุมดำจะสว่างกว่าในช่วงความยาวคลื่นอินฟราเรดมากกว่าโมเลกุลที่มีอยู่ก่อน ดังนั้นเมื่อ กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ ใช้พื้นที่ในฤดูใบไม้ผลิปี 2019 จะสามารถทำแผนที่รายละเอียดการไหลออกเหล่านี้โดยใช้เครื่องมือ IR ขั้นสูง
หนึ่งในสิ่งที่น่าตื่นเต้นที่สุดเกี่ยวกับยุคของดาราศาสตร์ในปัจจุบันคือวิธีการค้นพบใหม่ที่เผยให้เห็นความลึกลับที่มีอายุหลายสิบปี แต่เมื่อการค้นพบเหล่านี้นำไปสู่ทฤษฎีที่ให้ความสมมาตรกับสิ่งที่ครั้งหนึ่งเคยคิดว่าเป็นหลักฐานชิ้นที่ไม่ลงรอยกันนั่นคือสิ่งที่น่าตื่นเต้นเป็นพิเศษ โดยพื้นฐานแล้วมันช่วยให้เรารู้ว่าเรากำลังใกล้เข้ามาสู่ความเข้าใจที่มากขึ้นเกี่ยวกับจักรวาลของเรา!
