• Главная
  • Наука
  • Космос
  • Астрономы Гарварда обнаружили сверхмассивную черную дыру, которая ведет себя как гигантский фонтан


Астрономы Гарварда обнаружили сверхмассивную черную дыру, которая ведет себя как гигантский фонтан

Примерно в миллиарде световых лет от Земли находится гиганская эллиптическая галактика, которая оказалась огромной машиной по переработке. Сверхмассивная черная дыра в ее центре выбрасывает холодный молекулярный газ, который снова засасывается в дыру и цикл повторяется.

Этот феномен известен под названием “фонтан” — этакий космического масштаба способ переработки материала, из которого создаются звезды. В теории. В реальности никто его еще не наблюдал. До этого года.

Астрономы обнаружили долгожданный феномен в сердце кластера галактик Abell 2597.

Грант Трембли из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики объяснил это так:

Это, вполне возможно, первая система, в которой мы явно видим и приток холодного молекулярного газа в сторону черной дыры, и отток, или подъем [газа], из [релятивистских] струй, создаваемых черной дырой.
Сверхмассивная черная дыра в центре этой гигантской галактики ведет себя как механический насос в фонтане.
Астрономы Гарварда обнаружили сверхмассивную черную дыру, которая ведет себя как гигантский фонтан
(NRAO/AUI/NSF; Dana Berry/SkyWorks; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO))

Черная дыра, конечно, на самом деле не “выплевывает” материал. Пока активная черная дыра “кормится”, материя создает аккреционный диск, как вода, утекающая в слив. Но не вся материя в итоге попадает в черную дыру.

Часть ее утягивается к полюсам, возможно, под воздействием линий магнитного поля, как это происходит с заряженными частицами солнечного ветра, которые “путешествуют” по магнитному полю Земли, создавая северные сияния.

Но динамика черной дыры отличается от динамики северного сияния. Дыры создают мощные релятивистские струи плазмы, направляющиеся из полюсов в окружающий космос со скоростью близкой к скорости света.

В нашем конкретном случае — со сверхмассивной черной дырой в центре самой яркой галактики кластера Abell 2597, — эти струи из холодного молекулярного газа вырываются на расстояние 9 килопарсеков (около 30 000 св.лет).

Этот газ “падает” обратно в резервуар, из которого кормится аккреционный диск дыры ,— широкую туманность, масса которой равна 3 миллиардам масс Солнца. Эта туманность растянута на 30 килопарсеков вдоль центра галактики.

Впервые Трембли со своей командой наблюдал этот дождь в 2016 году через ALMA (Atacama Large Millimeter Array). Они засекли падающие в сторону черной дыры молекулы угарного газа (моноокись углерода) температуры от 13 до 23 градусов Кельвина (от -260 до -250 градусов Цельсия).

Астрономы Гарварда обнаружили сверхмассивную черную дыру, которая ведет себя как гигантский фонтан
(ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Tremblay et al.; NRAO/AUI/NSF, B. Saxton; NASA/Chandra; ESO/VLT)

Выше: составное изображение, отображающее холодный приток газа (желтый) и горячий отток газа (красный) по данным MUSE.

Команда продолжила исследование и соотнесла новую информацию с более ранними наблюдениями, сделанными с помощью инструмента MUSE Очень Большого Телескопа Европейской южной обсерватории. Тогда был обнаружен отток теплого газа по струям.

Дальнейшие наблюдения, сделанные уже с помощью Чандры, подтвердили связь этих событий. Так было получено первое доказательство, что отток и приток являются компонентами одного процесса.

Несмотря на то, что нам впервые удалось объединить эти два процесса и понаблюдать за ними, подобное скорее всего является обычным этапом эволюции галактики, отмечают исследователи.

Исследование таких процессов позволит нам больше узнать о формировании звезд, питании черных дыр и вообще о цикле жизни галактик.

 — 

Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal, его можно прочитать на сайте препринтов arXiv.


Следующее: Привлекаем инопланетян лазером. Научный подход

Предыдущее: Привлекаем инопланетян лазером. Научный подход



Поделиться!