|
Ветры, создаваемыми струями черных дыр
|
|
|
|
В новом исследовании, использующем данные космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST), проф. Дасира из Афинского национального университета и Университета Каподистрии (Греция) и ее команда представили информацию о том, как сверхмассивные черные дыры влияют на эволюцию галактик, вытесняя межзвездный газ из галактических дисков. В статье, которая недавно была принята к публикации в Astrophysical Journal и доступна на arXiv, команда представила данные первого цикла JWST о близлежащей галактике IC5063.
|
|
|
|
Сверхмассивная черная дыра в центре этой удивительной близлежащей галактики выбрасывает струи, которые представляют собой коллимированные пучки частиц, движущихся с высокими скоростями, близкими к скорости света. Используя прибор среднего инфракрасного диапазона (MIRI) компании JWST, исследователи смогли получить изображения и спектры с высоким разрешением из области, окружающей центр IC5063, которая охватывает расстояние, эквивалентное ~ 1/3 расстояния между нашим солнцем и центром нашей собственной галактики.
|
|
|
|
Одним из самых поразительных результатов этого исследования является выявление более 10 различных областей с ветрами, что почти вдвое превышает количество известных областей, где газ выбрасывается из ядра галактики в результате столкновения струй черных дыр.
|
|
|
|
|
|
|
Некоторые из этих ветров движутся со скоростями, превышающими те, которые были бы необходимы для того, чтобы избежать гравитационного притяжения галактики — результат, доказывающий, что струи черных дыр могут задерживать звездообразование, истощая запасы газа в галактике, необходимого для коллапса и образования звезд. Эти исходящие потоки также обладают различной структурой и характеристиками, такими как разница в температуре газа, который они захватывают.
|
|
|
|
Это исследование также проливает свет на прошлую реактивную активность IC5063. Исследователи обнаружили газ в носовых ударах, то есть дугообразных структурах, которые образуются, когда частицы реактивной струи проносятся сквозь межзвездную среду со сверхзвуковыми скоростями, что приводит к сжатию, нагреву и ускорению окружающего их газа. Эти толчки аналогичны звуковым ударам, производимым самолетами, скорость которых превышает скорость звука в атмосфере Земли.
|
|
|
|
Протяженность обнаруженных ударных волн огромна и составляет ~300 ПК, что в 6 миллиардов раз превышает расстояние между JWST и Землей. Удивительно, но их местоположение находится далеко за пределами области ядра IC5063, где струи черной дыры обнаруживаются по их радиоизлучению. Это открытие указывает на то, что в прошлом струи, возможно, взаимодействовали с окружающим газом, а затем исчезали в результате повторяющейся активности выброса частиц из окрестностей сверхмассивной черной дыры, которая продолжает формировать галактику и сегодня.
|
|
|
|
Интересно, что носовые ударные волны были обнаружены благодаря их очень яркому излучению молекулярного водорода (H2), отражающему передачу энергии из струи в плотный газ. Поскольку струи перемешивают этот газ, связанная с этим турбулентность и нагрев могут как препятствовать, так и способствовать коллапсу облаков и рождению новых звезд.
|
|
|
|
Почему это имеет значение? Со временем подобные явления могут привести к значительным изменениям в структуре галактики. Изучение их в галактиках, подобных IC5063, дает ученым возможность увидеть, как черные дыры могли аналогичным образом влиять на рост галактик в прошлом, в те эпохи, когда в галактиках существовало гораздо большее количество газа и эффект был более драматичным.
|
|
|
|
Источник
|
