Dehongli’r ôl-dywyn a ddaw yn sgil brecwast twll du

Mae ffordd hollol newydd o archwilio sut mae tyllau du actif yn ymddwyn pan fyddant yn  bwyta wedi cael ei darganfod gan dîm rhyngwladol o seryddwyr.

Canfuwyd bod sampl o dyllau duon actif yng nghanol 136 o alaethau yn disgleirio drwy olau microdon a phelydr-x yn yr un modd, waeth beth yw eu harchwaeth am y mater galaethog o’u cwmpas megis cymylau nwy o lwch a phlasma.

Dan arweiniad gwyddonwyr ym Mhrifysgol Caerdydd, dywed y tîm nad yw'r broses yn rhywbeth a ellid ei rhagweld o’n dealltwriaeth gyfredol o sut mae tyllau duon yn bwyta.

O’r hyn a ddeallir ar hyn o bryd, mae tyllau du actif yn gynhenid wahanol i’w gilydd yn dibynnu ar eu harchwaeth a chânt eu nodweddu gan strwythur eu creiddiau a'r ffordd y maent yn tynnu mater galaethol i mewn i’w hunain.

Serch hynny, canfu'r tîm efallai bod gan y tyllau duon hyn fwy o debygrwydd rhyngddynt nag a feddyliwyd yn flaenorol.

Gall eu canfyddiadau a gyhoeddwyd yn y cyfnodolyn Monthly Notices of the Royal Astronomical Society:  Letters, gynnig gwybodaeth newydd sbon inni ar sut mae galaethau’n esblygu.

Dyma a ddywedodd Dr Ilaria Ruffa, prif awdur a chydymaith ymchwil ôl-ddoethurol yn Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth Prifysgol Caerdydd: “Ymddengys bod y tywyn microdon a phelydr-x a ganfyddir gennym yn yr ardaloedd o amgylch y tyllau duon hyn yn ymwneud yn uniongyrchol â'u màs ac yn tarddu o’r ffrydiau o blasma sy’n disgyn yn ddidrefn i mewn iddynt.

“Mae hyn yn wir i’r ddwy system sydd ag archwaeth enfawr sy'n bwyta bron i seren gyfan, fel ein Haul, bob blwyddyn, a'r rhai sydd â llai o archwaeth sy'n bwyta'r un faint o ddeunydd, ond hynny dros gyfnod o 10 miliwn o flynyddoedd.

“Roedd hyn yn sioc fawr inni oherwydd roeddem o’r farn o'r blaen y dylai ffrydiau o'r fath ddigwydd yn unig mewn systemau sy'n bwyta ar gyfraddau cymharol isel, tra yn y rhai sydd ag archwaeth enfawr y dylai’r twll du gael ei fwydo drwy lif o fater sy’n fwy trefnedig a chyson (a elwir fel arfer yn `y ddisg ymgasglu rhyngserol').”

Gwnaeth y tîm ddarganfod hyn wrth ymchwilio i'r cysylltiad rhwng y nwy oer a geir o amgylch tyllau duon actif a’r modd y caiff y rhain eu bwydo yn y sampl WISDOM o 35 o alaethau cyfagos a gipiwyd gan y Arae Milimetrau Fawr Atacama a'r Telesgop Mawr Iawn (ALMA) yn Chile.

The team made the discovery while investigating the link between the cold gas around active black holes and how these are fuelled in the WISDOM sample of 35 nearby galaxies captured by the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) of telescopes in Chile

Mae'r cydberthnasau a arsylwyd gan y tîm hefyd yn darparu dull newydd ar gyfer amcangyfrif màs y tyllau du - rhywbeth mae seryddwyr yn credu sy'n hollbwysig er mwyn deall eu heffaith ar esblygiad galaethau ledled y Bydysawd.

Ychwanegodd y cyd-awdur a’r Darllenydd Dr Timothy Davis, hefyd o Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth Prifysgol Caerdydd: “Mae’r tyllau duon sy'n bodoli o fewn creiddiau’r galaethau o bwys mawr iddynt. Ac mae'n debyg na ddylent oherwydd, er ein bod bob amser yn meddwl am dyllau du fel y bwystfilod anferthol hyn sy'n bwyta popeth o'u cwmpas, maent mewn gwirionedd yn fach iawn ac yn ysgafn o ran eu pwysau yng nghyd-destun alaeth gyfan. Ond eto i gyd mae ganddynt ddylanwad di-disgyrchol diamgyffred dros fater sydd cannoedd a miloedd o flynyddoedd golau i ffwrdd oddi wrthynt. Mae hyn yn rhywbeth yr ydyn ni, yn seryddwyr, wedi bod yn pendroni drosto ers blynyddoedd lawer.

Wedi’i gyfansoddi o ymchwilwyr o Ganolfan Caerdydd ar gyfer Ymchwil a Thechnoleg Astroffiseg (CHART) a phartneriaid rhyngwladol o bob rhan o Ewrop, Canada a Japan, bwriad y tîm yw profi eu canfyddiadau ymhellach yn rhan o brosiect newydd sef “Arsylwadau Aml-donfedd o Ardaloedd Allyriant yng Ngwrthrychau Tywyll Niwclear” (WONDER) a arweinir gan Dr Ruffa.

Cafodd eu papur academaidd, 'A fundamental plane of black hole accretion at millimetre wavelengths’ ei gyhoeddi yn y cyfnodolyn Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.