Просмотр новости
Найдите то, что Вас интересует
Спутники
РН
SpaceX
Роскосмос
NASA
СпутникиРНSpaceXРоскосмосNASAАстрофизики обвиняют сверхмассивные черные дыры в подавлении звездообразования.
В некоторых из самых массивных галактик во Вселенной, по-видимому, отсутствует большое количество звёзд. Это кажется необычным, поскольку рождение звёзд — одна из главных задач галактики по мере её роста. По словам исследователей из Мичиганского университета, что-то подавляет или гасит рождение звёзд в этих галактиках, и они считают, что виновниками могут быть чёрные дыры.
Исследователи использовали рентгеновский телескоп XRISM (X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission) для изучения выбросов из аккреционных дисков черных дыр. Такие области ярко светятся в рентгеновском диапазоне из-за невероятно высоких энергий, расходуемых веществом в дисках. В зависимости от силы ветров, исходящих из этой области, они могут играть очень важную роль в процессе звездообразования. Однако для понимания происходящего команде были необходимы спектральные исследования излучения черной дыры с чрезвычайно высоким разрешением. «Ранее, без XRISM, мы могли видеть только общие особенности выбросов», — говорят авторы. «Но для ответа на важные вопросы необходимо уметь различать тонкие детали. Какова их структура и геометрия? Как и когда запускаются ветры?»
Сверхмассивные черные дыры, как и их меньшие аналоги (черные дыры звездной массы), поглощают вещество, которое попадает в их сильное гравитационное поле. Это включает в себя свет, а также газ, пыль и все, что больше (например, звезды), что имеет тенденцию приближаться слишком близко. Вещество закручивается в аккреционном диске, который формируется вокруг черной дыры. Диск, особенно вокруг сверхмассивной черной дыры, представляет собой невероятно энергичную среду. Активность в нем смешивает частицы газа и пыли, и все это пронизано магнитными полями. Все это движение создает трение, а гравитация также способствует распылению вещества.
Если энергия достаточно высока, черные дыры могут даже отрывать электроны от атомов, создавая очень горячую и яркую плазму. Подобно бурлящему котлу, этот диск также может выбрасывать вещество, создавая мощные ветры. Если ветры достаточно сильны, они могут уносить газ из близлежащих областей. К сожалению, именно этот газ необходим галактикам для образования новых звезд. Поэтому черные дыры могут оказывать довольно пагубное воздействие на активность звездообразования в близлежащих областях.
Команда использовала телескоп XRISM для изучения активности вблизи сверхмассивной черной дыры в центре галактики NGC 4151. Он предоставил данные высокого разрешения о ветрах, исходящих из аккреционного диска в центре этого активного галактического ядра (АГЯ), и измерил их характеристики. АГЯ обычно возникают во время фазы роста сверхмассивной черной дыры, и их энергетическая активность формирует эволюцию галактики-хозяина. Они растут, поглощая газ, а также влияя на окружающие газовые облака. Во время фазы роста они испускают мощные энергетические ветры.
Именно это происходит в ядре NGC 4151, когда оно поглощает близлежащий материал и формирует аккреционный диск. «С помощью XRISM мы получаем самое высокое разрешение при наблюдении самых ярких активных галактических ядер и самую богатую информацию об оттоках, которую мы когда-либо наблюдали в аккреционном диске», — говорят исследователи.
В случае с NGC 4151 астрофизики обнаружили, что самые сильные порывы ветра наблюдались в то время, когда рентгеновское излучение было жестким, но слабым. Самые сильные ветры не наблюдались во время вспышек, но обычно примерно через 10 000 секунд — или чуть менее чем через 3 часа — что обеспечивает первую прямую связь по времени с выбросами вещества.
Как уже упоминалось, основное воздействие активного ядра галактики на окружающие газовые облака в галактике имеет катастрофические последствия для областей звездообразования. Газовые ветры могут просто сдувать газ, рассеивая его по всей галактике или в межгалактическое пространство. Если он достаточно широко распространен, в любом конкретном регионе его будет недостаточно для начала процесса звездообразования. Газовые ветры также могут разрывать молекулы газа, что также влияет на звездообразование.
Основная деятельность чёрной дыры, заключающаяся в поглощении вещества, также полностью уничтожает доступный материал для звездообразования. Результат тот же: нет газов, которые могли бы сливаться в звёзды. В свою очередь, галактика теряет возможность расти за счёт звёздообразования.
Команда обнаружила несколько типов дисковых ветров в выбросах из NGC 4151. Все эти выбросы имели скорость, равную или превышающую скорость аккреции массы, что означает, что они выдували важный материал. Измерения и выводы команды о ветрах, исходящих из сверхмассивной черной дыры этой галактики, помогут астрономам предсказывать, когда подобные выбросы происходят в других галактиках. Это, в свою очередь, может улучшить понимание учеными активных галактических ядер во Вселенной.
__________________________
📰 Источники информации: Michigan News/The Astrophysical Journal Letters.
📸 Фото 1: На изображении синим цветом показан аккреционный диск галактики NGC 4151, непосредственно окружающий центральную черную дыру галактики. Ученые, в том числе астрономы из Мичиганского университета, показывают, как ветры или потоки из аккреционного диска изменяют форму галактики-хозяина. Ветры показаны в виде тонких светло-голубых линий, дующих по более оранжевым облакам, окружающим черную дыру. Источник изображения JAXA (используется по лицензии CC BY 4.0 INT).
📸 Фото 2: Галактика NGC 4151, виденная телескопом Хаббл. Обратите внимание на яркие голубые области звездообразования в спиральных рукавах, в то время как вблизи ядра таких областей относительно немного. Кредит: NASA, ESA, Джозеф ДеПаскуале (STScI).
📸 Фото 3: Иллюстрация ветров и аккреционного диска вокруг сверхмассивной чёрной дыры, составляющей активное ядро галактики. Источник изображения: NASA/Центр рентгеновской дифракции Chandra.
#космос #астрономия #наука #факты [club68997566|ЯEXPLORER | Космос]