Ffynhonnell gosmig yn awgrymu sut mae galaethau’n esblygu

Gall esblygiad galaeth fod yn ffyrnig ac yn wyllt, ond mae’n ymddangos y gallai ffrydiau o nwy oer, sy’n chwistrellu o’r ardal o gwmpas tyllau duon tra enfawr, dawelu’r storm.

Dyma gasgliad tîm o wyddonwyr rhyngwladol sydd wedi rhoi tystiolaeth glir ac argyhoeddiadol am y broses hon am y tro cyntaf.

Mae’r tîm, sy’n cynnwys ymchwilwyr o Brifysgol Caerdydd, wedi arsyllu twll du tra enfawr yn gweithredu fel ‘ffynhonnell anferth’ yng nghanol galaeth sydd dros biliwn o flynyddoedd goleuni o’r Ddaear. Defnyddiodd y tîm Arae Milimetr/is-filimetr Mawr yr Atacama (ALMA) i wneud hyn.

Yng nghanol yr alaeth dan sylw, o’r enw Abell 2597, mae’r twll du yn tynnu meintiau mawr o nwy moleciwlaidd oer i mewn ac yn eu chwistrellu allan eto yn gylch parhaol.

Mae’r alaeth eliptigol enfawr Abell 2597 yng nghanol un o strwythurau mwyaf enfawr y bydysawd. Mae ganddi glwstwr gwasgaredig o alaethau eraill o’i chwmpas.

Yn ôl yr ymchwilwyr, mae’r system gyfan yn ddolen adborth hunangynhaliol. Y mater sy’n cael ei dynnu i mewn sy’n rhoi nerth i’r ffynnon wrth iddi “wacáu” tuag at y twll du yn y canol, yn union fel dŵr yn mynd i mewn i bwmp ffynhonnell. Wedyn, mae’r nwy hwn yn achosi i’r twll du danio gan lansio ffrydiau o ddeunydd gorboeth ar gyflymder uchel allan o’r alaeth.

Mae’r deunydd hwn yn gwthio clympiau o nwy allan i’r cylch helaeth o nwy o amgylch yr alaeth. Yn y pen draw, bydd y nwy hwn yn glawio yn ôl i’r twll du, gan sbarduno’r broses unwaith eto.

Llwyddodd yr ymchwilwyr i fesur symudiad y nwy wrth iddo syrthio tuag at y twll du, drwy astudio lleoliad a symudiad moleciwlau o garbon monocsid (CO), sy’n llewyrchu’n llachar mewn goleuni milimetr ei donfedd, ag ALMA.

Mewn galaethau, mae sêr newydd yn cael eu ffurfio yn y ffrydiau o nwy hyn. Mae’r ymchwilwyr yn credu y gallai’r broses y maent wedi arsyllu fod yn gyffredin ar draws y bydysawd. Yn bwysicach hefyd, gallai’r broses fod yn greiddiol i ddatblygiad galaethau enfawr fel yr un hon.

Yn ôl Dr Timothy Davis o’r Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth ym Mhrifysgol Caerdydd: “Gall esblygiad galaethau fod yn eithaf gwyllt, ac mae galaethau mawr fel hon yn tueddu i fyw’n ffyrnig a marw’n ifanc. Am y tro cyntaf, rydym yn gallu arsyllu holl gylch ffynhonnell y twll du tra enfawr, sy’n rheoli’r broses ac yn parhau bywyd y galaethau.”

“Mae’r twll du tra enfawr yng nghanol yr alaeth aruthrol hon yn gweithio fel ‘pwmp’ mecanyddol ffynnon ddŵr,” meddai Grant Tremblay, sy’n astroffisegydd yng Nghanolfan Harvard-Smithsonian Astroffiseg yn Cambridge, Massachusetts, ac yn brif awdur y papur.

“Dyma un o’r systemau cyntaf lle rydym wedi dangos tystiolaeth am y nwy moleciwlaidd oer yn llifo tuag at y twll du ac am yr allyriad moleciwlaidd o’r chwistrelliadau y mae’r twll du yn eu lansio.”