นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ได้สร้างความสับสนให้กับความสัมพันธ์ระหว่างหลุมดำมวลมหาศาล (SMBs) กับกาแลคซีแต่ละแห่ง นับตั้งแต่ทศวรรษ 1970 เป็นต้นมาเป็นที่ทราบกันดีว่ากาแลคซีขนาดใหญ่ส่วนใหญ่มี SMBH อยู่ตรงกลางและสิ่งเหล่านี้ถูกล้อมรอบด้วยหมุนของก๊าซและฝุ่นหมุนวน การปรากฏตัวของหลุมดำและโทริเหล่านี้เป็นสาเหตุให้กาแลคซีขนาดใหญ่มีนิวเคลียสกาแล็กซี่แบบแอคทีฟ (AGN)
อย่างไรก็ตามการศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้จัดทำโดยทีมนักวิจัยระหว่างประเทศเปิดเผยข้อสรุปที่น่าตกใจเมื่อศึกษาความสัมพันธ์นี้ ด้วยการใช้ Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) ในการสังเกตกาแลคซีที่มีการปล่อยก๊าซไอออนไนซ์ที่แรงออกมาจากใจกลางกาแลคซีทีมได้รับผลลัพธ์ที่บ่งชี้ว่าไม่มีความสัมพันธ์ระหว่าง SMBH และกาแล็กซี่โฮสต์
การศึกษาเรื่อง“ ไม่มีสัญญาณของการรั่วไหลของก๊าซโมเลกุลที่แข็งแกร่งในกาแลคซีที่ถูกบดบังด้วยแสงอินฟราเรดที่มีฝุ่นละอองที่มีการแตกตัวของไอออไนซ์ - แก๊สที่รุนแรง” เมื่อไม่นานมานี้ วารสารฟิสิกส์ดาราศาสตร์. การศึกษานำโดย Yoshiki Toba จากสถาบันดาราศาสตร์และสถาบันดาราศาสตร์ Astica ในประเทศไต้หวันและรวมถึงสมาชิกจากมหาวิทยาลัย Ehime มหาวิทยาลัย Kogakuin และหอดูดาวดาราศาสตร์แห่งชาติญี่ปุ่นบัณฑิตวิทยาลัยเพื่อการศึกษาขั้นสูง (SOKENDAI) และมหาวิทยาลัยจอห์นฮอปกิ้นส์ .
คำถามที่ว่า SMBHs ส่งผลกระทบต่อวิวัฒนาการกาแลคซียังคงเป็นหนึ่งในคำถามที่ไม่ได้รับการแก้ไขที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในดาราศาสตร์สมัยใหม่ ในบรรดานักฟิสิกส์ดาราศาสตร์มันเป็นข้อสรุปมาก่อนว่า SMBHs มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการก่อตัวและวิวัฒนาการของกาแลคซี จากแนวคิดที่ยอมรับกันนี้ SMBHs มีอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญต่อก๊าซโมเลกุลในกาแลคซีซึ่งมีผลอย่างลึกซึ้งต่อการก่อตัวดาวฤกษ์
โดยทั่วไปทฤษฎีนี้ถือว่ากาแลคซีขนาดใหญ่สะสมก๊าซมากขึ้นส่งผลให้เกิดดาวฤกษ์มากขึ้นและมีหลุมดำขนาดกลางที่ใหญ่กว่า ในขณะเดียวกันก็มีกลไกการป้อนกลับที่หลุมดำที่กำลังเติบโตนั้นมีความสำคัญมากขึ้น ซึ่งส่งผลให้พวกเขาส่งพลังงานจำนวนมหาศาลออกมาในรูปของรังสีและหัวฉีดอนุภาคซึ่งเชื่อว่าจะลดการก่อตัวดาวฤกษ์ในบริเวณใกล้เคียง
อย่างไรก็ตามเมื่อสังเกตการณ์กาแลคซีที่มีฝุ่นปกคลุม (DOG) อินฟราเรด - WISE1029 + 0501 - โยชิกิและเพื่อนร่วมงานของเขาได้รับผลลัพธ์ที่ขัดแย้งกับแนวคิดนี้ หลังจากทำการวิเคราะห์อย่างละเอียดโดยใช้ ALMA ทีมพบว่าไม่มีสัญญาณของการรั่วไหลของก๊าซโมเลกุลที่สำคัญที่มาจาก WISE1029 + 0501 พวกเขายังพบว่ากิจกรรมที่ก่อตัวดาวฤกษ์ในกาแลคซีนั้นไม่รุนแรงหรือถูกยับยั้งมากขึ้น
นี่บ่งชี้ว่าการปล่อยก๊าซไอออไนซ์อย่างรุนแรงที่มาจาก SMBH ใน WISE1029 + 0501 ไม่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการเกิดแก๊สโมเลกุลหรือการก่อตัวดาวฤกษ์ ดังที่ดร. โยชิกิโทบะอธิบายไว้ผลลัพธ์นี้:
“ [H] ตามที่ได้ทำการวิวัฒนาการร่วมของกาแลคซีและหลุมดำมวลมหาศาลทำให้งงมากขึ้น ขั้นตอนต่อไปคือการดูข้อมูลเพิ่มเติมของกาแลคซีประเภทนี้ นั่นเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการทำความเข้าใจภาพรวมของการก่อตัวและวิวัฒนาการของกาแลคซีและหลุมดำมวลมหาศาล "
สิ่งนี้ไม่เพียงบินผ่านหน้าของภูมิปัญญาดั้งเดิมเท่านั้น แต่ยังเผชิญกับการศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์ที่แน่นแฟ้นระหว่างมวลของหลุมดำกลางกับกาแลคซีโฮสต์ของพวกมัน ความสัมพันธ์นี้ชี้ให้เห็นว่าหลุมดำมวลมหาศาลและกาแลคซีโฮสต์ของพวกมันวิวัฒนาการมารวมกันในช่วง 13.8 พันล้านปีที่ผ่านมาและมีปฏิสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดเมื่อพวกมันเติบโต
ในส่วนนี้การศึกษาล่าสุดนี้มีเพียงความลึกลับของความสัมพันธ์ระหว่าง SMBH และกาแลคซีของพวกเขาเท่านั้น ในฐานะที่เป็น Tohru Nagao ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัย Ehime และผู้เขียนร่วมในการศึกษาได้ระบุว่า:
“ [W] นักดาราศาสตร์ไม่เข้าใจความสัมพันธ์ที่แท้จริงระหว่างกิจกรรมของหลุมดำมวลมหาศาลและการก่อตัวดาวในกาแลคซี ดังนั้นนักดาราศาสตร์หลายคนรวมถึงพวกเรากระตือรือร้นที่จะสังเกตเห็นฉากจริงของการปฏิสัมพันธ์ระหว่างการระเบิดของนิวเคลียร์และกิจกรรมก่อตัวดาวฤกษ์เพื่อเปิดเผยความลึกลับของวิวัฒนาการร่วม”
ทีมได้เลือก WISE1029 + 0501 สำหรับการศึกษาของพวกเขาเพราะนักดาราศาสตร์เชื่อว่า DOGs มีการเติบโตอย่างต่อเนื่องใน SMBHs ในนิวเคลียสของพวกเขา โดยเฉพาะอย่างยิ่ง WISE1029 + 0501 เป็นตัวอย่างที่สุดของกาแลคซีที่มีการปล่อยก๊าซออกมาจากการแผ่รังสีเข้มข้นจาก SMBH นักวิจัยได้รับแรงบันดาลใจอย่างสูงที่จะเห็นว่าเกิดอะไรขึ้นกับก๊าซโมเลกุลของกาแลคซีนี้
การศึกษานี้เกิดขึ้นได้เนื่องจากความไวของ ALMA ซึ่งยอดเยี่ยมเมื่อตรวจสอบคุณสมบัติของก๊าซโมเลกุลและกิจกรรมก่อตัวดาวในกาแลคซี ในความเป็นจริงมีการศึกษาหลายครั้งในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาซึ่งอาศัยอัลมาเพื่อตรวจสอบคุณสมบัติของก๊าซและ SMBHs ของกาแลคซีไกลโพ้น
และในขณะที่ผลการศึกษานี้ขัดแย้งกับทฤษฎีที่เกี่ยวกับวิวัฒนาการกาแลคซีอย่างกว้างขวางโยชิกิและเพื่อนร่วมงานของเขารู้สึกตื่นเต้นกับสิ่งที่การศึกษานี้สามารถเปิดเผยได้ ในท้ายที่สุดอาจเป็นไปได้ว่าการแผ่รังสีจาก SMBH ไม่ได้ส่งผลกระทบต่อก๊าซโมเลกุลและการก่อตัวดาวฤกษ์ของกาแลคซีโฮสต์
“ การสร้างความเข้าใจร่วมกันเช่นนี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับดาราศาสตร์” โยชิกิกล่าว “ โดยการรวบรวมข้อมูลทางสถิติของกาแลคซีประเภทนี้และดำเนินการติดตามการใช้ ALMA ต่อไปเราหวังว่าจะเปิดเผยความจริง”
