|
Излучение черной дыры способствует звездным извержениям
|
|
|
|
В результате неожиданного открытия астрономы, использующие космический телескоп НАСА/ЕКА "Хаббл", обнаружили, что похожая на паяльную лампу струя из сверхмассивной черной дыры в ядре огромной галактики, по-видимому, вызывает извержение звезд вдоль своей траектории. Звезды, называемые новыми, не попадают внутрь струи, но, по-видимому, находятся в опасном соседстве с ней. Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv.
|
|
|
|
Это открытие ставит исследователей в тупик в поисках объяснения. "Мы не знаем, что происходит, но это просто очень захватывающее открытие", - сказал ведущий автор Алек Лессинг из Стэнфордского университета. "Это означает, что в нашем понимании того, как струи черных дыр взаимодействуют со своим окружением, чего-то не хватает".
|
|
|
|
Новая звезда вспыхивает в системе с двумя звездами, где стареющая, разбухшая обычная звезда выбрасывает водород на сгоревшую звезду-компаньона белого карлика. Когда карлик накапливает водород на поверхности толщиной в милю, этот слой взрывается подобно гигантской ядерной бомбе. Белый карлик не разрушается в результате извержения новой звезды, которое выбрасывает свой поверхностный слой, а затем возвращается к перекачке топлива из своего спутника, и цикл вспышки новой начинается сначала.
|
|
|
|
"Хаббл" обнаружил в два раза больше новых вспышек вблизи джета, чем где-либо еще в гигантской галактике за исследуемый период времени. Джет запускается центральной черной дырой массой 6,5 миллиардов солнечных масс, окруженной диском из вращающейся материи.
|
|
|
Черная дыра, наполненная падающей материей, выбрасывает струю плазмы длиной в 3000 световых лет, несущуюся в пространстве почти со скоростью света. Все, что попадет в энергетический луч, испепелится. Но находиться рядом с его бурлящим потоком, по-видимому, также рискованно, согласно новым данным "Хаббла".
|
|
|
|
Обнаружение в два раза большего количества новых звезд вблизи джета означает, что вблизи джета находится в два раза больше систем двойных звезд, образующих новые звезды, или что эти системы извергаются в два раза чаще, чем аналогичные системы в других частях галактики.
|
|
|
|
"Струя каким-то образом воздействует на звездные системы, которые блуждают по окрестностям. Возможно, струя каким-то образом подливает водородное топливо в белые карлики, заставляя их извергаться чаще", - сказал Лессинг.
|
|
|
|
"Но не ясно, является ли это физическим толчком. Это может быть результатом давления света, исходящего от струи. Когда вы подаете водород быстрее, извержения происходят быстрее. Возможно, что-то удваивает скорость массопереноса к белым карликам вблизи струи".
|
|
|
|
Еще одна идея, которую рассмотрели исследователи, заключается в том, что струя нагревает звезду-компаньона карлика, что приводит к дальнейшему переполнению и выбросу большего количества водорода на карлика. Однако исследователи подсчитали, что этого нагрева недостаточно для достижения такого эффекта.
|
|
|
|
"Мы не первые, кто говорит, что, похоже, вокруг самолета M87 наблюдается повышенная активность", - сказал один из исследователей Майкл Шара из Американского музея естественной истории в Нью-Йорке. "Но Хаббл продемонстрировал эту повышенную активность с гораздо большим количеством примеров и статистической значимостью, чем когда-либо прежде".
|
|
|
|
Вскоре после запуска телескопа "Хаббл" в 1990 году астрономы использовали его камеру для наблюдения слабых объектов первого поколения (FOC), чтобы заглянуть в центр M87, где скрывается гигантская черная дыра. Они отметили, что вокруг черной дыры происходят необычные вещи.
|
|
|
|
Почти каждый раз, когда "Хаббл" наблюдал за объектом, астрономы замечали голубоватые "переходные явления", которые могли свидетельствовать о появлении новых звезд, как вспышки фотокамер находящихся поблизости папарацци. Но обзор фокуса был настолько узким, что астрономы "Хаббла" не могли оторвать взгляд от струи, чтобы сравнить ее с областью, близкой к струе. На протяжении более чем двух десятилетий результаты оставались загадочно соблазнительными.
|
|
|
|
Убедительные доказательства влияния струи на звезды галактики-хозяина были собраны в течение девяти месяцев, когда "Хаббл" проводил наблюдения с помощью новых камер с более широким обзором, чтобы подсчитать количество извергающихся новых звезд. Это было сложной задачей для графика наблюдений телескопа, поскольку для получения нового снимка требовалось возвращаться к M87 ровно каждые пять дней. В результате суммирования всех изображений M87 были получены самые глубокие снимки M87, которые когда-либо были сделаны.
|
|
|
|
"Хаббл" обнаружил 94 новые звезды в одной трети галактики M87, которую может охватить его камера. "Джет был не единственным объектом, на который мы смотрели — мы рассматривали всю внутреннюю часть галактики. После того, как вы нанесли на график все известные новые звезды на вершине M87, вам не понадобилась статистика, чтобы убедиться в наличии избытка новых звезд вдоль струи. Это не наука о ракетостроении. Мы сделали открытие, просто взглянув на изображения. И хотя мы были действительно удивлены, наш статистический анализ данных подтвердил то, что мы ясно видели", - сказала Шара.
|
|
|
|
"Мы являемся свидетелями интригующего, но загадочного явления", - прокомментировала Кьяра Черкоста, научный сотрудник ЕКА, которая изучает влияние, которое аккрецирующие сверхмассивные черные дыры оказывают на галактики, в которых они находятся в отдаленной Вселенной.
|
|
|
|
"Я была очень удивлена этим открытием. Такие подробные наблюдения за близлежащими галактиками ценны для расширения нашего понимания того, как струи взаимодействуют с галактиками-хозяевами и потенциально влияют на звездообразование".
|
|
|
|
Это достижение полностью обусловлено уникальными возможностями телескопа "Хаббл". На снимках, полученных с помощью наземного телескопа, не хватает четкости, чтобы увидеть новые звезды глубоко внутри M87. На них невозможно разглядеть звезды или звездные извержения вблизи ядра галактики, поскольку окружение черной дыры слишком яркое. Только телескоп "Хаббл" может обнаружить новые звезды на ярком фоне M87.
|
|
|
|
Новые звезды удивительно распространены во Вселенной. Каждый день где-то в M87 вспыхивает по одной новой. Но поскольку во всей видимой Вселенной насчитывается по меньшей мере 100 миллиардов галактик, где-то там ежесекундно вспыхивает около миллиона новых звезд.
|
|
|
|
Источник
|
