Loading...

Ученые узнали историю сверхмассивной черной дыры
ИКИ РАН

Астрофизики исследовали группу галактик, которая содержит богатую систему ярких волокон, погруженных в атмосферу горячего газа, излучающего в рентгене. В этом ученым помогла комбинация радио- и рентгеновских изображений. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Эти волокна сформировались крайне давно — несколько сотен миллионов лет назад (примерно во времена существования динозавров на Земле). Их создание спровоцировала активность сверхмассивной черной дыры. Тем не менее на сегодняшний день волокна имеют четкие границы и представляют собой сложную структуру из нитей и геометрических фигур.

В основном, массивные гало (например, группы галактик) состоят из темной материи, образующей их гравитационные «ямы». Однако небольшая часть их массы состоит из обычного вещества — барионов, формирующих горячую газовую атмосферу (10 или 100 миллионов градусов), которая заполняет собой потенциальную яму. В центральной части плотность газа высока — он способен охлаждаться и конденсироваться. Это обеспечивает материал для образования новых звезд. Однако по неизвестной причине этого не происходит, и в центре гало доминируют старые звезды. Эта странная особенность привела к созданию теории о влиянии сверхмассивных черных дыр на окружающую среду — механизм «обратной связи». Согласно этой теории, при остывании газа сверхмассивная черная дыра увеличивает темп аккреции и начинает выделять огромное количество механической энергии в виде струй плазмы. Эта энергия нагревает газ, предотвращая его дальнейшее охлаждение. Существует множество моделей, подтверждающих эту идею, однако сложно сказать, какие именно процессы ответственны за нагрев относительно холодного газа в гало.

NEST200047 — группа из примерно 20 галактик, расположенных в 200 миллионах световых лет от Земли. Ее наблюдали радиотелескопы наземного радиоинтерферометра LOFAR (Low Frequency Array) и космический телескоп СРГ/eROSITA в радио- и рентгеновских обзорах. Рентгеновские данные были получены в ходе двух обзоров всего неба обсерваторией СРГ. Эффективная экспозиция составила 645 секунд. Результаты показали, что группа NEST200047 обладает горячей газовой атмосферой, излучающей рентгеновские лучи. В ее центре находится огромная эллиптическая галактика, ядро которой служит ярким радиоисточником. Радиоизлучение, однако, создает и сложная система волокон, покрывающих область более 200 килопарсеков. В ней видны структуры, напоминающие вихревые кольца. Радио- и рентгеновские изображения показывают, что плазма, выброшенная сверхмассивной черной дырой, была деформирована сложными движениями в течение более ста миллионов лет. Однако за все это время она не полностью перемешалась с окружающей тепловой плазмой — вероятно, из-за присутствия магнитного поля.


Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Facebook и Twitter.