Черная дыра устроила космический «взрыв» на 300 тысяч световых лет

Сверхмассивные черные дыры, скрывающиеся в центрах галактик, похоже, не только играют роль местных «энергетических реакторов». Международная группа астрономов обнаружила, что порождаемые ими мощные потоки вещества способны переносить энергию на расстояние около 300 тысяч световых лет — далеко за пределы родной галактики. Для сравнения, диаметр диска Млечного Пути не превышает 100 тысяч световых лет. Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.

Ученые изучали группу галактик H1821+643 с помощью рентгеновской обсерватории Chandra. Анализ показал необычно сильную турбулентность горячего газа в области радиусом примерно 300 тысяч световых лет вокруг центральной галактики. По оценкам исследователей, источником этого эффекта стали ветры, возникающие возле сверхмассивной черной дыры. Ранее считалось, что подобное воздействие ограничивается значительно меньшими масштабами. Теперь выяснилось, что энергия распространяется примерно в 100 раз эффективнее, чем предполагали модели.

Не просто пожиратель звезд, а архитектор галактик

Открытие меняет представления о том, как черные дыры влияют на эволюцию космических структур. Если раньше их воздействие рассматривали главным образом в пределах родной галактики, то теперь становится ясно: активное ядро способно буквально «раскачивать» окружающую межгалактическую среду на колоссальных расстояниях.

Группа галактик H1821+643 — Рентгеновское изображение группы галактик H1821+643, полученное с помощью космической обсерватории «Чандра». Зеленым пунктирным квадратом обозначена наблюдаемая область, соответствующая физическому масштабу примерно в 900 000 световых лет с каждой стороны. На нижней панели показано распределение энергии линий рентгеновского излучения ионов железа (например, при энергии 6,7 кэВ) в центральной области (в радиусе около 300 000 световых лет), причем данные наблюдений (белые) наложены на наиболее подходящую модель (красные). По сравнению с типичным скоплением галактик, таким как скопление Персея, уширение линии значительно более выражено, что указывает на высокую турбулентность и динамическую активность горячего газа на большом пространстве. Фото: Ямада и др. Источник: https://phys.org/

Наблюдения показали сильное доплеровское уширение рентгеновских спектральных линий железа — характерный признак бурного движения раскаленного газа. Фактически ученые увидели следы гигантской энергетической волны, распространившейся далеко за пределы галактического «дома» черной дыры.

По мнению авторов работы, подобные процессы могут объяснить, почему в некоторых галактических системах замедляется образование новых звезд. Черная дыра не только поглощает вещество, но и выбрасывает часть энергии обратно в космос, нагревая окружающий газ и мешая ему сжиматься в новые светила.

Ветер черной дыры — Концептуальная иллюстрация, показывающая взрыв, вызванный сверхмассивной черной дырой, скрытой в центре галактики, энергия которой распространяется за пределы галактики и в окружающую среду группы галактик. На иллюстрации изображен выброс огромного количества энергии, эквивалентного нескольким миллиардам взрывов сверхновых, в окружающее пространство, что приводит к интенсивному движению горячего газа, распространяющегося на расстояния примерно в 300 000 световых лет. Фото: Университет Тохоку. Источник: https://phys.org/

Когда черная дыра дует сильнее урагана

Результаты хорошо согласуются с другими недавними наблюдениями. Так, ранее астрономы зафиксировали возле квазара J2318 рекордно быстрый ветер, движущийся со скоростью до 30% скорости света. А в центре Млечного Пути ученые впервые обнаружили следы ветра от черной дыры Стрелец A*, дующего не менее 20 тысяч лет.

По материалам example-source.com