|
Черные дыры демонстрируют избирательное питание
|
|
|
|
Черные дыры печально известны тем, что поглощают все, что попадается им на пути, но астрономы, использующие большую миллиметровую/субмиллиметровую матрицу Atacama (ALMA), обнаружили, что даже сверхмассивные черные дыры могут быть разборчивыми в еде, и это может оказать существенное влияние на их рост.
|
|
|
|
Это открытие, опубликованное в настоящее время в журнале Astrophysical Journal, было сделано международной группой астрономов во главе с Макото А. Джонстоуном, кандидатом наук из Университета Вирджинии. Команда использовала ALMA для изучения слияния семи близлежащих галактик, в которых находятся сверхмассивные черные дыры, разделенные всего несколькими тысячами световых лет.
|
|
Как слияния галактик влияют на черные дыры
|
|
|
|
Когда две массивные, богатые газом галактики сливаются, гравитация притягивает огромное количество холодного молекулярного газа к центрам обеих систем, где находятся сверхмассивные черные дыры (SMBH). Эти краткие турбулентные фазы могут привести к тому, что одна или обе черные дыры превратятся в активные ядра галактик (AGN), что сделает их одними из самых энергичных объектов во Вселенной. Однако, как ни странно, не во всех сливающихся галактиках есть две активно питающиеся черные дыры; в некоторых обнаруживается только одна, в то время как у других, похоже, нет аппетита.
|
|
|
|
|
|
|
Эти наблюдения выявили плотное, хаотичное нагромождение газовых облаков вокруг многих черных дыр (особенно наиболее массивных), что означает, что слияния очень эффективны для доставки пищи для роста прямо к их порогу. Однако текущая яркость черных дыр (показатель того, насколько быстро они питаются) не увеличивается с увеличением количества доступного газа. Даже при наличии достаточного количества пищи поблизости большинство малых и средних предприятий скорее откусывают, чем насыщаются, что позволяет предположить, что рост черных дыр во время слияний может быть крайне неэффективным из-за непоследовательного усвоения газа в короткие сроки.
|
|
|
|
Вопросы о питании черных дыр
|
|
|
|
"Неэффективность наблюдаемого роста сверхмассивных черных дыр, даже при наличии плотных резервуаров молекулярного газа, вызывает вопросы о физических условиях, необходимых для запуска этих эпизодов роста", - сказал Макото. "Помимо того, что активность AGN наблюдается в экстремальных, запыленных условиях, она, вероятно, сильно варьируется и носит эпизодический характер, что объясняет, почему было так трудно обнаружить две одновременно активные черные дыры при слиянии".
|
|
|
|
Команда сравнила системы, в которых обе черные дыры были активны (двойной AGN), со слияниями, в которых только одна из них проявляла очевидную активность (одиночный AGN). В некоторых из этих единичных случаев, когда черная дыра была без аппетита, казалось, что ей действительно не хватало холодного газа, но в других случаях газ наблюдался, но черная дыра по-прежнему отказывалась есть, возможно, потому, что за ней наблюдали в перерывах между кормлениями.
|
|
|
|
Уникальные данные ALMA об эволюции галактик
|
|
|
|
"Эти уникальные наблюдения ALMA показывают, как черные дыры активно подпитываются во время крупного слияния галактик, события, которое, как мы сильно подозреваем, имеет решающее значение для установления наблюдаемой связи между ростом черных дыр и эволюцией галактик. Только сейчас, благодаря уникальным и революционным возможностям ALMA, это исследование стало возможным", - говорит Эзекиль Трейстер, главный исследователь этого исследовательского проекта и соавтор исследования.
|
|
|
|
ALMA также обнаружила, что многие активные черные дыры расположены немного не по центру своих основных вращающихся газовых дисков, что может свидетельствовать о сильных гравитационных столкновениях, которые смещают черные дыры во время слияния галактик. В совокупности эти результаты показывают, что при столкновениях галактик наличие достаточного количества энергии для питания малых галактик - это только половина дела; время, турбулентность и пыль решают, когда и возникнут ли обе черные дыры.
|
|
|
|
Источник
|
