Ветры черных дыр могут лишать массивные галактики новых звезд
Астрономы получили новые данные о том, как сверхмассивные чёрные дыры могут мешать образованию звёзд в крупнейших галактиках Вселенной, сообщает Rutab.net.
Наблюдения рентгеновской обсерватории XRISM подтвердили одну из гипотез, объясняющих, почему самые массивные галактики содержат меньше звёздной массы, чем следует из действующих моделей. Предполагается, что звездообразование в них подавляет особый процесс, связанный с активностью чёрных дыр.
Исследованием занималась докторант Мичиганского университета Синь «Синди» Сян. Она использовала данные XRISM для изучения потоков вещества, возникающих рядом со сверхмассивными чёрными дырами.
Рекомендуем также:
- Штрафы и отключения газа с 2026: что изменилось для собственников квартир и почему усилили контроль
- Бегите из банков: экономист объяснил, почему вклады действительно могут оказаться под давлением уже на этой неделе
Чёрные дыры известны как объекты с настолько сильной гравитацией, что свет не может покинуть их после пересечения определённой границы. При этом область вокруг них может быть очень яркой. Газ и пыль, двигаясь к чёрной дыре, образуют аккреционный диск, который испускает большое количество энергии, включая мощное рентгеновское излучение.
Такие диски относятся к числу самых энергичных сред во Вселенной. Падающее вещество нагревается под действием гравитации и трения, превращаясь в горячую плазму. Одновременно диск способен запускать сильные потоки вещества.
Эти ветры могут выталкивать газ из галактики. Поскольку именно газ служит материалом для формирования новых звёзд, такие процессы способны ограничивать дальнейшее звездообразование.
По словам Сян, до появления данных XRISM учёные могли видеть только общие признаки подобных потоков. Однако для ответа на ключевые вопросы требовались более тонкие детали: их структура, геометрия, способ и время запуска.
Обсерватория XRISM была запущена в 2023 году, а научные наблюдения начала осенью 2024 года. Её энергетическое разрешение примерно в десять раз выше, чем у предшествующего прибора, что позволяет подробнее изучать окрестности чёрных дыр.
Исследователи сосредоточились на галактике NGC 4151, расположенной немного дальше 50 млн световых лет от Земли. В её центре находится активное галактическое ядро, где сверхмассивная чёрная дыра поглощает вещество и создаёт яркий аккреционный диск.
Сян и профессор астрономии Мичиганского университета Джон Миллер ранее показали, что ветры от аккреционного диска NGC 4151 могут двигаться с такой скоростью, что способны выбрасывать материал из системы. Также был определён вероятный механизм этих потоков — магнитоцентробежное ускорение.
На 248-м собрании Американского астрономического общества в Пасадене Сян представила новый способ определения периодов активности мощных ветров в NGC 4151. Такой подход может помочь находить похожие потоки в других галактиках и лучше понимать работу активных галактических ядер.
Для этого исследователь проанализировала сотни дней наблюдений XRISM за NGC 4151. Особое внимание она уделила моментам, когда рентгеновское излучение галактики усиливалось во время вспышек, а также тому, как сигнал менялся в последующие часы.
Кроме яркости, Сян изучала свойства рентгеновского излучения, сравнимые с цветом в видимом диапазоне. Эти данные были объединены в новый показатель — индекс цветовой интенсивности.
Анализ выявил неожиданную закономерность. В NGC 4151 самые мощные быстрые ветры появлялись тогда, когда рентгеновское излучение было жёстким, но сравнительно слабым. При этом самые быстрые потоки возникали не в момент вспышек, а примерно через 10 тыс. секунд, то есть чуть менее чем через три часа после них.
Это открытие стало первой прямой временной связью между рентгеновской активностью и сильными ветрами, исходящими от аккреционного диска чёрной дыры. Учёные считают, что новый инструмент поможет лучше изучить влияние чёрных дыр на рост и развитие галактик.
Рекомендуем также:
